JP7334993B2 - surgical instrument - Google Patents
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Description
本発明は、手術用インストルメントに係り、詳細には、腹腔鏡手術、またはさまざまな多様な手術に使用するために手動で作動可能な手術用インストルメントに関する。 The present invention relates to surgical instruments and, in particular, to manually actuable surgical instruments for use in laparoscopic or a wide variety of surgical procedures.
医学的に手術とは、肌や粘膜、その他組織を、医療機器を使用して切ったり裂いたりするような操作を加え、病気を直すことをいう。特に、手術部位の皮膚を切開して開き、その内部にある器官などを治療、成形したり除去する開腹手術などは、出血、副作用、患者の苦痛、傷痕などの問題を引き起こす。従って、最近では、皮膚に所定の孔を形成し、医療機器、例えば、腹腔鏡、手術用インストルメント、微細手術用顕微鏡などしか挿入せずに遂行する手術、またはロボット(robot)を使用した手術が代案として脚光を浴びている。 Medically, surgery means to cure a disease by applying an operation such as cutting or tearing the skin, mucous membranes, or other tissues using medical equipment. In particular, laparotomy, in which the skin of the surgical site is cut open to treat, shape, or remove internal organs, causes problems such as bleeding, side effects, patient pain, and scars. Therefore, recently, surgery performed by forming a predetermined hole in the skin and inserting only a medical device such as a laparoscope, a surgical instrument, a microscope for microsurgery, or a surgery using a robot is attracting attention as an alternative.
手術用インストルメントは、皮膚に穿孔された孔を通過するシャフトの一端に具備されたエンドツールを、所定の駆動部を使用して、医師が直接手で操作したり、ロボットアームを使用して操作することにより、手術部位を手術するための道具である。手術用インストルメントに具備されたエンドツール所定の構造を介した、回転動作、つまみ動作(gripping)、切断動作(cutting)などを遂行する。 Surgical instruments are operated directly by a doctor's hand or by using a robot arm, using a predetermined drive unit, with an end tool provided at one end of a shaft that passes through a hole drilled in the skin. A tool for operating on a surgical site by manipulating it. Rotation, gripping, cutting, etc., are performed through predetermined structures of the end tool provided on the surgical instrument.
ところで、既存の手術用インストルメントは、エンドツール部分が屈曲されず、手術部位への接近、及びさまざまな手術動作の遂行において、容易ではないという問題点が存在した。それを補完するために、エンドツール部分が反ることができる手術用インストルメントが開発されたが、エンドツールを屈曲させたり、手術動作を行うための操作部の作動が、実際エンドツールが屈曲されたり手術動作を遂行したりする動作と直観的に一致せず、手術者の立場において、直観的な作動が容易ではなく、使用方法の熟練に長時間が必要となるという問題点が存在した。 However, existing surgical instruments have a problem in that the end tool portion is not bent, making it difficult to approach a surgical site and perform various surgical operations. In order to compensate for this, a surgical instrument was developed that allows the end tool to bend. There is a problem that it is not intuitively consistent with the operation of performing a surgical operation, and it is not easy to operate intuitively from the operator's point of view, and it takes a long time to learn how to use it. .
前述の背景技術は、発明者が、本発明の導出のために保有していたり、本発明の導出過程で習得したりした技術情報であり、必ずしも、本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術とすることはできない。 The aforementioned background art is technical information possessed by the inventor for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily disclosed to the general public before the application of the present invention. However, it cannot be regarded as a publicly known technology.
本発明の目的は、前述の問題点を解決するためのものであり、実際エンドツールが屈曲したり手術動作を遂行したりする動作と、それに対応する操作部の作動を直観的に一致させるための手術用インストルメントを提供することを目的にする。さらに具体的には、そのために、さまざまな自由度を有するエンドツール、エンドツールの動作を直観的に操作させる構造を有する操作部、操作部の操作通りエンドツールの動作が可能になるように、操作部の駆動力をエンドツールに伝達する動力伝達部を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and to intuitively match the actual bending of the end tool or the operation of the surgical operation with the corresponding operation of the operation unit. The purpose is to provide surgical instruments for More specifically, for that purpose, an end tool having various degrees of freedom, an operation part having a structure that allows the operation of the end tool to be intuitively operated, and the end tool being able to operate according to the operation of the operation part, Provided is a power transmission section that transmits the driving force of the operation section to the end tool.
本発明は、少なくとも2以上の方向に回転自在に形成されるエンドツール(end tool);前記エンドツールのピッチ(pitch)運動を制御するピッチ操作部(pitch operator)と、前記エンドツールのヨー(yaw)運動を制御するヨー操作部(yaw operator)と、前記エンドツールのアクチュエーション(actuation)運動を制御するアクチュエーション操作部(actuation operator)と、を含み、前記ピッチ操作部または前記ヨー操作部のうち少なくとも一つは、1以上の方向に曲がる関節部材によって形成される操作部;前記操作部の動作を前記エンドツールに伝達する動力伝達部;及び第1方向(X軸)に延長して形成され、一端部には、前記エンドツールが結合され、他端部には、前記操作部が結合され、前記操作部と前記エンドツールとを連結する連結部;を含み、前記操作部の少なくとも一部は、前記エンドツール側に延長して形成されることを特徴とする手術用インストルメントを提供する。 The present invention provides an end tool that is rotatable in at least two or more directions; a pitch operator that controls the pitch motion of the end tool; and a yaw of the end tool. yaw) said pitch operator or said yaw operator, including a yaw operator for controlling motion and an actuation operator for controlling actuation motion of said end tool; at least one of which includes an operating portion formed by a joint member that bends in one or more directions; a power transmission portion that transmits the operation of the operating portion to the end tool; one end to which the end tool is coupled, and the other end to which the operation section is coupled, and a connection section that couples the operation section and the end tool; A part provides a surgical instrument characterized by being formed to extend toward the end tool.
かような本発明によって、手術者による操作部の操作方向と、エンドツールの作動方向とが直観的に同一方向であるために、手術者の便宜性が向上し、手術の正確性、信頼性及び迅速性などが向上するという効果を得ることができる。 According to the present invention, since the operating direction of the operating section by the operator and the operating direction of the end tool are intuitively the same, the operator's convenience is improved, and the accuracy and reliability of surgery are improved. Also, it is possible to obtain the effect of improving quickness and the like.
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示し、それについて詳細に説明する。しかし、それらは、本発明を特定の実施形態について限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物ないし代替物を含むものであると理解されなければならない。本発明についての説明において、関連公知技術に係わる具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。 Although the present invention is capable of various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail. However, they should not be construed as limiting the invention to any particular embodiment, but rather encompassing all transformations, equivalents or alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related art may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
第1、第2のような用語は、多様な構成要素についての説明に使用されるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。 Terms such as first and second are used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.
本出願で使用した用語は、ただ特定の実施形態についての説明に使用されたものであり、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれら組み合わせが存在するということを指定するものであり、1またはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはそれら組み合わせの存在または付加の可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されなければならない。 The terminology used in this application is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "including" or "having" specify that the features, numbers, steps, acts, components, parts, or combinations thereof described in the specification are present. It should be understood that the presence or addition of one or more other features, figures, steps, acts, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して詳細に説明するが、添付図面を参照しての説明において、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面番号を付し、それに係わる重複説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. , and redundant explanations related thereto are omitted.
また、本発明の多様な実施形態についての説明において、各実施形態が、独立して解釈されたり実施されたりしなければならないものではなく、各実施形態において説明される技術的思想が、個別的に説明される他の実施形態に組み合わされて解釈されたり実施されたりするということが理解されなければならない。 In addition, in the description of various embodiments of the present invention, each embodiment should not be interpreted or implemented independently, and the technical idea described in each embodiment may be may be interpreted and/or practiced in combination with other embodiments described herein.
<手術用インストルメントの第1実施形態>(E1+H1a)
本発明による手術用インストルメントは、ピッチ動作、ヨー動作、アクチュエーション動作のうち少なくともいずれか1以上の動作について、操作部をいずれかの一方向に回転させれば、エンドツールが操作部の操作方向と直観的に同一方向に回転することを一特徴とする。
<First embodiment of surgical instrument> (E1+H1a)
In the surgical instrument according to the present invention, when the operating section is rotated in any one direction, the end tool operates the operating section for at least one or more motions of pitch motion, yaw motion, and actuation motion. One feature is that it intuitively rotates in the same direction as the direction.
図1Aは、従来の手術用インストルメントのピッチ動作概念図であり、図1Bは、ヨー動作概念図である。 FIG. 1A is a conceptual diagram of pitch operation of a conventional surgical instrument, and FIG. 1B is a conceptual diagram of yaw operation.
図1Aを参照すれば、従来の手術用インストルメントのピッチ動作遂行において、エンドツール120aは、エンドツールの回転中心121aより先方に形成され、操作部110aは、操作部の回転中心111aより後ろ側に形成された状態で、操作部110aを時計回り方向に回転させれば、エンドツール120aも、時計回り方向に回転し、操作部120aを反時計回り方向に回転させれば、エンドツール120aも、反時計回り方向に回転するように形成される。一方、図1Bを参照すれば、従来の手術用インストルメントのヨー動作遂行において、エンドツール120aは、エンドツールの回転中心121aより先方に形成され、操作部110aは、操作部の回転中心111aより後ろ側に形成された状態で、操作部110aを時計回り方向に回転させれば、エンドツール120aも、時計回り方向に回転し、操作部120aを反時計回り方向に回転させれば、エンドツール120aも、反時計回り方向に回転するように形成される。その場合、ユーザの左右方向という観点から見たとき、ユーザが操作部110aを左に動かせば、エンドツール120aは、右側に動き、ユーザが操作部110aを右側に動かせば、エンドツール120aは、左に動くようになる。結果的に、ユーザの操作方向とエンドツールの動作方向とが反対になることにより、ユーザの操作が容易ではないという問題点が存在した。 Referring to FIG. 1A, in performing the pitch motion of the conventional surgical instrument, the end tool 120a is formed in front of the rotation center 121a of the end tool, and the operation part 110a is formed behind the rotation center 111a of the operation part. When the operation part 110a is rotated clockwise, the end tool 120a is also rotated clockwise, and when the operation part 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a is also rotated. , are formed to rotate in a counterclockwise direction. On the other hand, referring to FIG. 1B, in performing the yaw motion of the conventional surgical instrument, the end tool 120a is formed ahead of the rotation center 121a of the end tool, and the operation part 110a is formed ahead of the rotation center 111a of the operation part. When the operation part 110a is rotated clockwise in the state formed on the rear side, the end tool 120a is also rotated clockwise, and when the operation part 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a is also configured to rotate in a counterclockwise direction. In that case, when viewed from the left-right direction of the user, if the user moves the operation unit 110a to the left, the end tool 120a moves to the right, and if the user moves the operation unit 110a to the right, the end tool 120a start moving to the left. As a result, there is a problem that the user's operation is not easy because the user's operation direction and the end tool's operation direction are opposite to each other.
図1Cは、他の従来の手術用インストルメントのピッチ動作概念図であり、図1Dは、ヨー動作概念図である。 FIG. 1C is a conceptual diagram of pitch motion of another conventional surgical instrument, and FIG. 1D is a conceptual diagram of yaw motion.
図1Cを参照すれば、従来の手術用インストルメントのうち一部は、ミラー対称形態に形成され、ピッチ動作遂行において、エンドツール120bは、エンドツールの回転中心121bより先方に形成され、操作部110bは、操作部の回転中心111bより後ろ側に形成された状態で、操作部110bを時計回り方向に回転させれば、エンドツール120bは、反時計回り方向に回転し、操作部110bを反時計回り方向に回転させれば、エンドツール120bは、時計回り方向に回転するように形成される。その場合、操作部、及びエンドツールの回転方向という観点から見たとき、ユーザが操作部110bを回転させる回転方向と、それによるエンドツール120bの回転方向は、互いに反対になる。結果的に、ユーザに操作方向の混乱をもたらし、関節の動作が直観的ではなく、過ちを誘発するという問題点が存在した。また、図1Dを参照すれば、ヨー動作遂行において、エンドツール120bは、エンドツールの回転中心121bより先方に形成され、操作部110bは、操作部の回転中心111bより後ろ側に形成された状態で、操作部110bを時計回り方向に回転させれば、エンドツール120bは、反時計回り方向に回転し、操作部110bを反時計回り方向に回転させれば、エンドツール120bは、時計回り方向に回転するように形成される。その場合、操作部、及びエンドツールの回転方向という観点から見たとき、ユーザが操作部110bを回転させる回転方向と、それによるエンドツール120bの回転方向は互いに反対になる。結果的に、ユーザに操作方向の混乱をもたらし、関節の動作が直観的ではなく、過ちを誘発するという問題点が存在した。 Referring to FIG. 1C, some of the conventional surgical instruments are formed in a mirror symmetrical shape, and in performing a pitch operation, an end tool 120b is formed ahead of a rotation center 121b of the end tool, and an operation part When the operating portion 110b is rotated clockwise while the end tool 110b is formed on the rear side of the rotation center 111b of the operating portion, the end tool 120b rotates counterclockwise and rotates the operating portion 110b counterclockwise. Rotation in a clockwise direction causes the end tool 120b to be configured to rotate in a clockwise direction. In that case, when viewed from the viewpoint of the rotation directions of the operation section and the end tool, the rotation direction in which the user rotates the operation section 110b and the resulting rotation direction of the end tool 120b are opposite to each other. As a result, the user is confused about the direction of operation, and the motion of the joints is not intuitive, which causes errors. In addition, referring to FIG. 1D, in performing the yaw motion, the end tool 120b is formed in front of the rotation center 121b of the end tool, and the operation part 110b is formed behind the rotation center 111b of the operation part. When the operating portion 110b is rotated clockwise, the end tool 120b rotates counterclockwise, and when the operating portion 110b is rotated counterclockwise, the end tool 120b rotates clockwise. formed to rotate to In this case, when viewed from the viewpoint of the rotation directions of the operation section and the end tool, the rotation direction in which the user rotates the operation section 110b and the resulting rotation direction of the end tool 120b are opposite to each other. As a result, the user is confused about the direction of operation, and the motion of the joints is not intuitive, which causes errors.
かような問題点を解決するために、図1E及び図1Fに図示された本発明の一実施形態による手術用インストルメントは、エンドツール120cを、エンドツールの回転中心121cより先方に形成し、操作部110cも、操作部の回転中心111cより先方に形成し、操作部110cとエンドツール120cとの動作を直観的に一致させることを一特徴とする。 In order to solve such a problem, the surgical instrument according to one embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 1E and 1F forms the end tool 120c ahead of the rotation center 121c of the end tool, The operation part 110c is also formed ahead of the rotation center 111c of the operation part, and one feature is that the operations of the operation part 110c and the end tool 120c are intuitively matched.
それについて異なって説明すれば、図1A、図1B、図1C及び図1Dのような従来の手術用インストルメントの場合には、エンドツールが自体の回転中心より先方に位置するのに比べ、操作部は、自体の回転中心より後ろ側に形成され、先方が固定された状態で後ろ側を動かす操作部の動作を介して、後ろ側が固定された状態で先方を動かすエンドツールを動かすことになるので、構造上、直観的に一致しない構造である。それにより、操作部の操作と、エンドツールの動作とにおいて、左右方向の観点、または回転方向の観点において不一致が発生し、ユーザに混乱をもたらし、操作部の操作を直観的に迅速に遂行し難くなり、過ちを誘発するという問題点が存在した。それに反し、本発明の一実施形態による手術用インストルメントは、エンドツール及び操作部が、いずれも後ろ側に形成された回転中心を基準に動くために、構造上、直観的に動作が互いに一致するといえるのである。それにより、ユーザは、エンドツール方向の操縦を直観的に迅速に遂行することができ、過ちが誘発される可能性が顕著に下がるという長所がある。以下では、それについてさらに詳細に説明する。 Stated differently, in the case of conventional surgical instruments such as FIGS. 1A, 1B, 1C and 1D, the end tool is located beyond its center of rotation, while the end tool is located beyond its center of rotation. The part is formed behind the center of rotation of itself, and through the operation of the operation part that moves the rear side while the front side is fixed, the end tool that moves the front side is moved while the rear side is fixed. Therefore, structurally, it is a structure that does not match intuitively. As a result, the operation of the operation unit and the operation of the end tool are inconsistent in terms of the left-right direction or the rotation direction. There is a problem that it becomes difficult and induces mistakes. On the other hand, in the surgical instrument according to one embodiment of the present invention, both the end tool and the operation part move based on the center of rotation formed on the rear side, so that the operations intuitively match each other structurally. It can be said that As a result, the user can intuitively and quickly perform maneuvers in the direction of the end tool, which has the advantage of significantly reducing the possibility of inducing errors. In the following, it will be explained in more detail.
図2は、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100を示す側面図であり、図3は、図2の手術用インストルメント100の内部詳細図であり、図4は、図3において、手術用インストルメント100のヨー操作部112を示す内部詳細図であり、図5は、図3において、手術用インストルメント100のアクチュエーション操作部113を示す内部詳細図である。 2 is a side view showing the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a detailed internal view of the surgical instrument 100 of FIG. 2, and FIG. 5 is a detailed internal view showing the yaw operation portion 112 of the surgical instrument 100, and FIG. 5 is a detailed internal view showing the actuation operation portion 113 of the surgical instrument 100 in FIG.
図2ないし図5を参照すれば、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100は、操作部110、エンドツール(end tool)120、動力伝達部130及び連結部140を含む。ここで、連結部140は、中空のシャフト(shaft)形状に形成され、その内部に、1本以上のワイヤ(後述する)が収容され、その一端部には、操作部110が結合され、他端部には、エンドツール120が結合され、操作部110とエンドツール(end tool)120とを連結する役割を行う。 2 to 5, the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes an operating part 110, an end tool 120, a power transmission part 130 and a connection part 140. As shown in FIG. Here, the connecting portion 140 is formed in the shape of a hollow shaft, in which one or more wires (described later) are accommodated, one end of which is coupled with the operation portion 110, and the other end of which is connected to the operating portion 110. An end tool 120 is coupled to the end, and serves to connect the operation part 110 and the end tool 120 .
詳細には、操作部110は、連結部140の一端部に形成され、医師が直接操ることができるインターフェース、例えば、つまみ形状、スティック形状、レバー形状などによって具備され、それを医師が操れば、当該インターフェースに連結され、手術患者の体内に挿入されるエンドツール120が、所定作動を行うことにより、手術を遂行することになる。ここで、図2には、操作部110がつまみ形状に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、エンドツール120と連結されてエンドツール120を操作することができる多様な形態の操作部が可能である。 Specifically, the operating part 110 is formed at one end of the connecting part 140 and has an interface that can be directly operated by a doctor, such as a knob shape, a stick shape, or a lever shape. The end tool 120 connected to the interface and inserted into the patient's body performs a predetermined operation to perform surgery. Here, although FIG. 2 illustrates that the operation part 110 is formed in a knob shape, the concept of the present invention is not limited to this, and is connected to the end tool 120 to It is possible to use various forms of operation units that can operate the .
エンドツール120は、連結部140の他端部に形成され、手術部位に挿入されて手術に必要な動作を行う。かようなエンドツール120の一例として、図2に図示されているように、グリップ(grip)動作を行うための1対のジョー(jaw)121,122(図7A)が使用される。ただ、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、手術のための多様な装置がエンドツール120として使用されるであろう。例えば、片腕が焼灼器のような構成も、エンドツールとして使用されるであろう。かようなエンドツール120は、操作部110と、動力伝達部130によって連結され、操作部110の駆動力を、動力伝達部130を介して伝達されることにより、グリップ(grip)動作、切断(cutting)動作、縫合(suturing)動作など手術に必要な動作を行うことになる。 The end tool 120 is formed at the other end of the connecting part 140 and is inserted into a surgical site to perform operations necessary for surgery. As an example of such an end tool 120, as shown in FIG. 2, a pair of jaws 121, 122 (FIG. 7A) are used for gripping. However, the spirit of the present invention is not so limited, and a wide variety of devices for surgery may be used as the end tool 120 . For example, a one-armed cautery configuration would also be used as an end tool. The end tool 120 is connected to the operation part 110 by the power transmission part 130, and the driving force of the operation part 110 is transmitted through the power transmission part 130 to perform grip operation, cutting ( It performs operations necessary for surgery such as cutting and suturing.
ここで、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100のエンドツール120は、少なくとも2以上の方向に回転自在に形成され、例えば、エンドツール120は、図2のY軸を中心に、ピッチ(pitch)運動を行うと同時に、図2のZ軸を中心に、ヨー(yaw)運動及びアクチュエーション(actuation)運動を行うように形成される。それについては、詳細に後述する。 Here, the end tool 120 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention is rotatable in at least two directions. It is configured to perform yaw and actuation movements about the Z-axis of FIG. 2 at the same time as performing pitch movement. This will be described later in detail.
動力伝達部130は、操作部110とエンドツール120とを連結して、操作部110の駆動力をエンドツール120に伝達する役割を行い、多数のワイヤ、プーリー、リンク、節、ギアなどを含んでもよい。 The power transmission unit 130 connects the operation unit 110 and the end tool 120 to transmit the driving force of the operation unit 110 to the end tool 120, and includes a large number of wires, pulleys, links, joints, gears, and the like. It's okay.
以下では、図2の手術用インストルメント100の操作部110、エンドツール120、動力伝達部130などについて、さらに詳細に説明する。 Below, the operation part 110, the end tool 120, the power transmission part 130, etc. of the surgical instrument 100 of FIG. 2 will be described in more detail.
(操作部)
図2ないし図5を参照すれば、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100の操作部110は、エンドツール120のピッチ(pitch)運動を制御するピッチ操作部(pitch operator)111と、エンドツール120のヨー(yaw)運動を制御するヨー操作部(yaw operator)112と、エンドツール120のアクチュエーション(actuation)運動を制御するアクチュエーション操作部(actuation operator)113と、を含む。
(operation unit)
2 to 5, the operation part 110 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pitch operator 111 for controlling the pitch motion of the end tool 120 and a pitch operator 111 . , a yaw operator 112 that controls the yaw movement of the end tool 120 and an actuation operator 113 that controls the actuation movement of the end tool 120 .
図2の手術用インストルメント100の使用状態を例示すれば、ユーザは、手の平でピッチ操作部111のピッチ駆動取っ手1112を手にしている状態で、ピッチ駆動取っ手1112を回転させてピッチ運動を行い、人差し指をヨー操作部112に挟みこんだ状態で、ヨー操作部112を回転させてヨー運動を行い、親指をアクチュエーション操作部113に挟みこんだ状態で、アクチュエーション操作部113を回転させ、アクチュエーション運動を行う。 To give an example of the usage state of the surgical instrument 100 shown in FIG. 2, the user rotates the pitch drive handle 1112 to perform a pitch motion while holding the pitch drive handle 1112 of the pitch operation unit 111 with the palm of the hand. , the yaw operation part 112 is rotated to perform a yaw motion while the index finger is sandwiched between the yaw operation parts 112, the actuation operation part 113 is rotated while the thumb is sandwiched between the actuation operation parts 113, Do actuation exercises.
ここで、本発明で使用されるピッチ(pitch)とヨー(yaw)とアクチュエーション(actuation)との動作それぞれについて定義すれば、次の通りである。 Here, the pitch, yaw, and actuation movements used in the present invention are defined as follows.
まず、ピッチ(pitch)動作は、連結部140の延長方向(図2のX軸方向)に対して上下方向への運動、すなわち、図2のY軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えれば、連結部140の延長方向(図2のX軸方向)に延長して形成されているエンドツール120が、Y軸を中心に上下に回転する運動を意味する。次に、ヨー(yaw)動作は、連結部140の延長方向(図2のX軸方向)に対して左右方向への運動、すなわち、図2のZ軸を中心に回転する動作を意味する。言い換えれば、連結部140の延長方向(図2のX軸方向)に延長して形成されているエンドツール120が、Z軸を中心に左右に回転する運動を意味する。一方、アクチュエーション(actuation)動作は、ヨー(yaw)動作と同一回転軸を中心に回転するが、2つのジョー(jaw)121,122(図7A)が互いに反対方向に回転しながら、ジョー(jaw)がすぼんだり開いたりする動作を意味する。すなわち、エンドツール120に形成された2つのジョー(jaw)121,122(図7A)が、Z軸を中心に互いに反対方向に回転する運動を意味する。 First, the pitch motion means a vertical motion with respect to the extension direction (the X-axis direction in FIG. 2) of the connecting part 140, that is, a rotating motion about the Y-axis in FIG. In other words, it means that the end tool 120 extending in the extension direction of the connecting part 140 (the X-axis direction in FIG. 2) rotates up and down about the Y-axis. Next, the yaw motion means a lateral motion with respect to the extending direction (the X-axis direction in FIG. 2) of the connecting part 140, that is, a rotating motion about the Z-axis in FIG. In other words, it means that the end tool 120 extending in the extension direction of the connecting part 140 (the X-axis direction in FIG. 2) rotates left and right about the Z-axis. On the other hand, the actuation motion rotates about the same rotation axis as the yaw motion, but the two jaws 121 and 122 (FIG. 7A) rotate in opposite directions to each other. jaw) to contract and open. That is, two jaws 121 and 122 (FIG. 7A) formed on the end tool 120 rotate in opposite directions about the Z axis.
ここで、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100は、操作部110をいずれかの一方向に回転させれば、エンドツール120が、前記操作部110の操作方向と直観的に同一方向に回転することを一特徴とする。言い換えれば、操作部110のピッチ操作部111をいずれかの一方向に回転させれば、エンドツール120も前記一方向と直観的に同一方向に回転してピッチ運動を行い、操作部110のヨー操作部112をいずれかの一方向に回転させれば、エンドツール120も、前記一方向と直観的に同一方向に回転してヨー動作を行うのである。ここで、直観的に同一方向というのは、操作部110を把持しているユーザの人差し指の移動方向と、エンドツール120の末端部の移動方向とが実質的に同一方向をなすことであると敷衍説明することができるであろう。ただ、ここで、同一方向というのは、三次元座標上で完璧に一致する方向でもなく、例えば、ユーザの人差し指が左に移動すれば、エンドツール120の末端部も左に移動し、ユーザの人差し指が右側に移動すれば、エンドツール120の末端部も右側に移動するというような同一性であると理解することができるということは いうまでもない。 Here, in the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention, when the operating part 110 is rotated in any one direction, the end tool 120 intuitively moves in the same operating direction as the operating part 110. One feature is that it rotates in one direction. In other words, if the pitch operation portion 111 of the operation portion 110 is rotated in any one direction, the end tool 120 also intuitively rotates in the same direction as the one direction to perform a pitch motion, and the yaw motion of the operation portion 110 is increased. When the operation part 112 is rotated in any one direction, the end tool 120 also intuitively rotates in the same direction as the one direction to perform yaw operation. Here, intuitively, the same direction means that the moving direction of the index finger of the user holding the operation unit 110 and the moving direction of the distal end of the end tool 120 are substantially the same direction. It may be possible to elaborate. However, here, the same direction is not a direction that perfectly matches on the three-dimensional coordinates. It goes without saying that if the index finger moves to the right, the same can be understood such that the distal end of the end tool 120 also moves to the right.
そして、そのために、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100は、操作部110とエンドツール120とが、連結部140の延長軸(X軸)に垂直である平面を基準に、同一方向に形成されることを一特徴とする。すなわち、図2のYZ平面を基準にして見たとき、操作部110は、+X軸方向に延長して形成されており、同時に、エンドツール120も、+X軸方向に延長して形成されているのである。それを他の言葉で表現すれば、連結部140の一端部でのエンドツール120の形成方向と、連結部140の他端部での操作部110の形成方向とが、YZ平面を基準に同一方向であるともいえるのである。または、それを他の言葉で表現すれば、操作部110が、それを把持するユーザの体から遠くなる方向、すなわち、エンドツール120が形成された方向に形成されたということもできるであろう。 For this reason, in the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention, the operating portion 110 and the end tool 120 are arranged on the same plane with respect to a plane perpendicular to the extension axis (X-axis) of the connecting portion 140. One feature is that it is formed in a direction. That is, when viewed with reference to the YZ plane of FIG. 2, the operation part 110 is formed to extend in the +X-axis direction, and at the same time, the end tool 120 is also formed to extend in the +X-axis direction. of. In other words, the direction in which the end tool 120 is formed at one end of the connecting portion 140 and the direction in which the operating portion 110 is formed at the other end of the connecting portion 140 are the same with respect to the YZ plane. It can also be said that it is the direction. Or, to express it in other words, it could be said that the operation part 110 is formed in the direction away from the body of the user who holds it, that is, in the direction in which the end tool 120 is formed. .
詳細には、従来の手術用インストルメントの場合、ユーザが操作部を操作する方向と、エンドツールの実際作動方向とが互いに異なっていて直観的に一致しないために、手術者の立場で直観的な作動が容易ではなく、エンドツールが所望方向に動くように熟練するのに長時間が必要となり、場合によっては、誤動作が発生し、患者に被害を与えてしまうような問題点が存在した。 Specifically, in the case of a conventional surgical instrument, the direction in which the user operates the operation part and the actual operating direction of the end tool are different from each other and do not match intuitively. However, it takes a long time to get used to moving the end tool in the desired direction.
かような問題点を解決するために、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100は、操作部110の操作方向と、エンドツール120の作動方向とが直観的に同一方向になるようにし、そのために、操作部110とエンドツール120とが、ピッチ駆動関節1111を含むYZ平面を基準にして見たとき、同じ側に形成されることを一特徴とする。それについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。 In order to solve such problems, the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention is configured so that the operation direction of the operation part 110 and the operation direction of the end tool 120 are intuitively the same. Therefore, one feature is that the operation part 110 and the end tool 120 are formed on the same side when viewed on the basis of the YZ plane including the pitch drive joint 1111 . A more detailed description of this is as follows.
図2ないし図5を参照すれば、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100の操作部110は、エンドツール120のピッチ(pitch)運動を制御するピッチ操作部(pitch operator)111と、エンドツール120のヨー(yaw)運動を制御するヨー操作部(yaw operator)112と、エンドツール120のアクチュエーション(actuation)運動を制御するアクチュエーション操作部(actuation operator)113と、を含む。 2 to 5, the operation part 110 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pitch operator 111 for controlling the pitch motion of the end tool 120 and a pitch operator 111 . , a yaw operator 112 that controls the yaw movement of the end tool 120 and an actuation operator 113 that controls the actuation movement of the end tool 120 .
ピッチ操作部111は、ピッチ駆動関節(pitch operating joint)1111と、ピッチ駆動取っ手(pitch operating grip)1112と、を含む。ここで、ピッチ駆動関節1111は、Y軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ駆動取っ手1112は、ピッチ駆動関節1111と連結され、ピッチ駆動関節1111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ駆動関節は、屈曲型関節であるので、ピッチ駆動取っ手がY軸を中心に回転すれば、ピッチ駆動関節は、それによって、曲がったり折れたりするともいえるが、説明の便宜上、以下では、ピッチ駆動関節が折れることを、ピッチ駆動関節が回転すると表現する。 The pitch operating portion 111 includes a pitch operating joint 1111 and a pitch operating grip 1112 . Here, the pitch driving joint 1111 is rotatable around the Y-axis, and the pitch driving handle 1112 is connected to the pitch driving joint 1111 to rotate together with the pitch driving joint 1111 . Here, since the pitch drive joint is a bending joint, it can be said that if the pitch drive handle rotates around the Y axis, the pitch drive joint will bend or break. Then, the breaking of the pitch-driven joint is expressed as the rotation of the pitch-driven joint.
例えば、ユーザが、ピッチ駆動取っ手1112を手にしている状態で、ピッチ駆動取っ手1112を回転させれば、ピッチ駆動取っ手1112と連結されたピッチ駆動関節1111が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部130を介して、エンドツール120に伝達され、エンドツール120が、ピッチ駆動関節1111の回転方向と同一方向に回転するのである。すなわち、ピッチ操作部111が、ピッチ駆動関節1111を中心に時計回り方向に回転すれば、エンドツール120も、ピッチ駆動関節1111の回転軸と平行な軸を中心に時計回り方向に回転し、反対に、ピッチ操作部111がピッチ駆動関節1111を中心に反時計回り方向に回転すれば、エンドツール120も、ピッチ駆動関節1111の回転軸と平行な軸を中心に反時計回り方向に回転することになるのである。 For example, when the user rotates the pitch drive handle 1112 while holding the pitch drive handle 1112, the pitch drive joint 1111 connected to the pitch drive handle 1112 rotates together, and such a rotational force is generated. , is transmitted to the end tool 120 via the power transmission section 130 , and the end tool 120 rotates in the same direction as the rotation direction of the pitch drive joint 1111 . That is, if the pitch operation unit 111 rotates clockwise about the pitch drive joint 1111, the end tool 120 also rotates clockwise about an axis parallel to the rotation axis of the pitch drive joint 1111, and vice versa. Furthermore, if the pitch operation unit 111 rotates counterclockwise around the pitch drive joint 1111, the end tool 120 also rotates counterclockwise around an axis parallel to the rotation axis of the pitch drive joint 1111. becomes.
ここで、ピッチ駆動関節1111は、屈曲型関節部材でもある。詳細には、ピッチ駆動関節1111は、中空の円筒形状に形成され、外周面には、多数個の溝1111aが一方向(図2のX軸方向)に沿って形成され、屈曲自在に形成される。そのとき、それぞれの溝1111aの中間には、ピッチ駆動関節1111の屈曲方向を決定するためのリブ1111bが形成される。すなわち、リブ1111bが形成された位置においては、屈曲が行われず、リブ1111bが形成されていない部分で屈曲が行われる。すなわち、図2で見たとき、ピッチ駆動関節1111の両横面に沿ってリブ1111bが形成されているが、ピッチ駆動関節1111は、リブ1111bが形成されていない上下方向に屈曲される。従って、ピッチ駆動関節1111には、実際の回転軸が存在しないが、図4のP軸を中心に、上下に回転すると想定することができるであろう。従って、ピッチ駆動関節1111は、屈曲型関節部材によって形成され、ピッチ運動の回転中心になることができるのである。 Here, the pitch drive joint 1111 is also a bending joint member. Specifically, the pitch drive joint 1111 is formed in a hollow cylindrical shape, and a large number of grooves 1111a are formed along one direction (the X-axis direction in FIG. 2) on the outer peripheral surface so as to be bendable. be. At that time, a rib 1111b for determining the bending direction of the pitch drive joint 1111 is formed between the respective grooves 1111a. That is, bending is not performed at the position where the rib 1111b is formed, and bending is performed at the portion where the rib 1111b is not formed. 2, ribs 1111b are formed along both lateral surfaces of the pitch drive joint 1111, but the pitch drive joint 1111 is bent in the vertical direction where the ribs 1111b are not formed. Therefore, the pitch drive joint 1111 does not have an actual axis of rotation, but can be assumed to rotate up and down about the P axis in FIG. Thus, the pitch drive joint 1111 is formed by a bending joint member and can be the center of rotation for pitch motion.
一方、ヨー操作部112とアクチュエーション操作部113は、ピッチ操作部111のピッチ駆動取っ手1112の一端部上に形成されている。従って、ピッチ操作部111がピッチ駆動関節1111を中心に回転すれば、ヨー操作部112及びアクチュエーション操作部113も、ピッチ操作部111と共に回転することになる。 On the other hand, the yaw operation part 112 and the actuation operation part 113 are formed on one end of the pitch driving handle 1112 of the pitch operation part 111 . Therefore, when the pitch operation section 111 rotates around the pitch drive joint 1111 , the yaw operation section 112 and the actuation operation section 113 also rotate together with the pitch operation section 111 .
それにより、ヨー操作部112とアクチュエーション操作部113との座標系は、固定されているのではなく、ピッチ操作部111の回転によって、相対的に続けて変化することになる。すなわち、図2には、ヨー操作部112のヨー駆動軸1121は、Z軸と平行であり、アクチュエーション操作部113のアクチュエーション駆動軸1131は、Y軸と平行であるように図示されている。しかし、ピッチ操作部111が回転すれば、ヨー操作部112のヨー駆動軸1121と、アクチュエーション操作部113のアクチュエーション駆動軸1131とがZ軸、Y軸と平行ではなくなる。すなわち、ヨー操作部112とアクチュエーション操作部113との座標系が、操作部111の回転によって変化したのである。ただし、本明細書では、説明の便宜のために、別途の説明がない以上、ヨー操作部112とアクチュエーション操作部113との座標系は、図2のように、ピッチ駆動取っ手1112が連結部140に対して垂直に位置した状態を基準にして説明する。 As a result, the coordinate systems of the yaw operation section 112 and the actuation operation section 113 are not fixed, but relatively continue to change as the pitch operation section 111 rotates. That is, in FIG. 2, the yaw drive shaft 1121 of the yaw control unit 112 is shown parallel to the Z-axis, and the actuation drive shaft 1131 of the actuation control unit 113 is shown parallel to the Y-axis. . However, if the pitch operation unit 111 rotates, the yaw drive shaft 1121 of the yaw operation unit 112 and the actuation drive shaft 1131 of the actuation operation unit 113 are no longer parallel to the Z axis and the Y axis. In other words, the coordinate system between the yaw operation section 112 and the actuation operation section 113 is changed by the rotation of the operation section 111 . However, in this specification, for convenience of explanation, as long as there is no separate explanation, the coordinate system between the yaw operation unit 112 and the actuation operation unit 113 is defined by the pitch drive handle 1112 as shown in FIG. The description will be made based on the state of being positioned perpendicular to 140 .
ヨー操作部112は、ヨー駆動軸(yaw rotating axis)1121と、ヨー駆動部(yaw rotating member)1122とを含む。ここで、ヨー駆動軸1121は、連結部140が形成されているXY平面と所定角度をなすように形成される。例えば、ヨー駆動軸1121は、図2に図示されているように、Z軸と平行な方向に形成され、この状態でピッチ操作部111が回転する場合、前述のように、ヨー操作部112の座標系は、相対的に変わるのである。ただ、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、人体工学的(ergonomic)設計によって、ヨー操作部112を把持するユーザの手構造に適するように、ヨー駆動軸1121が多様な方向に形成されるということはいうまでもない。 The yaw operation section 112 includes a yaw rotating axis 1121 and a yaw rotating member 1122 . Here, the yaw drive shaft 1121 is formed to form a predetermined angle with the XY plane on which the connection part 140 is formed. For example, the yaw drive shaft 1121 is formed in a direction parallel to the Z-axis as shown in FIG. The coordinate system changes relatively. However, the idea of the present invention is not limited thereto, and the yaw driving shaft 1121 can be oriented in various directions by ergonomic design to suit the hand structure of the user holding the yaw control unit 112. It goes without saying that they are formed.
一方、ヨー駆動部1122は、ヨー駆動軸1121と連結され、ヨー駆動軸1121と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動部1122に人差し指を挟んだ状態で、ヨー駆動部1122を回転させれば、ヨー駆動部1122と連結されたヨー駆動軸1121が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部130を介して、エンドツール120に伝達され、エンドツール120の2つのジョー(jaw)121,122(図7A)が、ヨー駆動軸1121の回転方向と同一方向に左右に回転するのである。そのために、ヨー駆動軸(yaw rotating axis)1121には、プーリー1121aが形成される。そして、プーリー1121aには、ヨーワイヤ132Wが連結される。かようなヨーワイヤ132Wは、図7Aで後述するエンドツール120の関節部材125と連結され、関節部材125を回転させる。 Meanwhile, the yaw driving part 1122 is connected to the yaw driving shaft 1121 and formed to rotate together with the yaw driving shaft 1121 . For example, if a user rotates the yaw driving part 1122 while holding the index finger in the yaw driving part 1122, the yaw driving shaft 1121 connected to the yaw driving part 1122 rotates together, and the rotational force is generated. , is transmitted to the end tool 120 via the power transmission unit 130, and the two jaws 121, 122 (FIG. 7A) of the end tool 120 rotate left and right in the same direction as the rotation direction of the yaw drive shaft 1121. of. For this purpose, a yaw rotating axis 1121 is provided with a pulley 1121a. A yaw wire 132W is connected to the pulley 1121a. Such a yaw wire 132W is coupled to the articulation member 125 of the end tool 120 described below in FIG. 7A to rotate the articulation member 125. FIG.
アクチュエーション操作部113は、アクチュエーション駆動軸(actuation rotating axis)1131と、アクチュエーション駆動部(actuation rotating member)1132とを含む。ここで、アクチュエーション駆動軸1131は、連結部140が形成されているXY平面と所定角度をなすように形成される。例えば、アクチュエーション駆動軸1131は、図2に図示されているように、Y軸と平行な方向に形成され、この状態で、ピッチ操作部111が回転する場合、前述のように、アクチュエーション操作部113の座標系は、相対的に変わる。ただ、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、人体工学的(ergonomic)設計によって、アクチュエーション操作部113を把持するユーザの手構造に適するように、アクチュエーション駆動軸1131が多様な方向に形成されるであろうということはいうまでもない。 The actuation manipulator 113 includes an actuation rotating axis 1131 and an actuation rotating member 1132 . Here, the actuation drive shaft 1131 is formed to form a predetermined angle with the XY plane on which the connecting portion 140 is formed. For example, the actuation drive shaft 1131 is formed in a direction parallel to the Y-axis as shown in FIG. The coordinate system of portion 113 changes relatively. However, the idea of the present invention is not limited to this, and the actuation drive shaft 1131 can be varied according to ergonomic design so as to suit the hand structure of the user holding the actuation operation unit 113. It goes without saying that it will be formed in the direction.
一方、アクチュエーション駆動部1132は、アクチュエーション駆動軸1131と連結され、アクチュエーション駆動軸1131と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、アクチュエーション駆動部1132に親指を挟んだ状態で、アクチュエーション駆動部1132を回転させれば、アクチュエーション駆動部1132と連結されたアクチュエーション駆動軸1131が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部130を介して、エンドツール120に伝達され、エンドツール120の2つのジョー(jaw)121,122(図7A)がアクチュエーション動作を行う。ここで、アクチュエーション動作とは、前述のように、2つのジョー(jaw)121,122(図7A)が互いに反対方向に回転しながら、ジョー(jaw)121,122(図7A)を開閉させる動作を意味する。すなわち、アクチュエーション操作部113を一方向に回転させれば、第1ジョー(jaw)121(図7A)は、反時計回り方向に回転し、第2ジョー(jaw)122(図7A)は、時計回り方向に回転しながら、エンドツール120が閉じ、反対に、アクチュエーション操作部113を反対方向に回転させれば、第1ジョー(jaw)121(図7A)は、時計回り方向に回転し、第2ジョー(jaw)122(図7A)は、反時計回り方向に回転しながら、エンドツール120が開かれるのである。 Meanwhile, the actuation driving part 1132 is connected to the actuation driving shaft 1131 and formed to rotate together with the actuation driving shaft 1131 . For example, when the user rotates the actuation drive part 1132 while holding the thumb in the actuation drive part 1132, the actuation drive shaft 1131 connected to the actuation drive part 1132 rotates together. A rotational force is transmitted to the end tool 120 via the power transmission section 130, and the two jaws 121, 122 (FIG. 7A) of the end tool 120 perform actuation motion. Here, the actuation operation means that the two jaws 121 and 122 (FIG. 7A) rotate in opposite directions to open and close the jaws 121 and 122 (FIG. 7A), as described above. means action. That is, when the actuation manipulator 113 is rotated in one direction, the first jaw 121 (FIG. 7A) rotates counterclockwise, and the second jaw 122 (FIG. 7A) rotates. Closing the end tool 120 while rotating in a clockwise direction and conversely rotating the actuation operator 113 in the opposite direction causes the first jaw 121 (FIG. 7A) to rotate in a clockwise direction. , the second jaw 122 (FIG. 7A) rotates in a counterclockwise direction while the end tool 120 is opened.
一方、アクチュエーション駆動軸(actuation operating axis)1131の一端部には、第1アクチュエーションリンク133L1が連結され、第1アクチュエーションリンク133L1の一端部には、第2アクチュエーションリンク133L2が連結され、第2アクチュエーションリンク133L2の一端部には、第3アクチュエーションリンク133L3が連結される。そのとき、第3アクチュエーションリンク133L3には、ピボットポイント133L3Pが形成され、第3アクチュエーションリンク133L3の移動中心点役割を行う。一方、第3アクチュエーションリンク133L3の一端部には、ガイド突起133L3eが形成され、ピッチ駆動取っ手1112には、ガイド溝1112hが形成される。 On the other hand, a first actuation link 133L1 is connected to one end of an actuation operating axis 1131, and a second actuation link 133L2 is connected to one end of the first actuation link 133L1. A third actuation link 133L3 is connected to one end of the second actuation link 133L2. At this time, a pivot point 133L3P is formed on the third actuation link 133L3 and serves as a movement center point of the third actuation link 133L3. On the other hand, one end of the third actuation link 133L3 is formed with a guide projection 133L3e, and the pitch drive handle 1112 is formed with a guide groove 1112h.
従って、アクチュエーション駆動軸1131が回転すれば、それと連結された第1アクチュエーションリンク133L1が回転し、第1アクチュエーションリンク133L1が回転すれば、それと連結された第2アクチュエーションリンク133L2は、Z軸方向に上下移動することになる。そして、第2アクチュエーションリンク133L2がZ軸方向に上下移動を行えば、それと連結された第3アクチュエーションリンク133L3は、ピボットポイント133L3Pを中心に回転し、従って、第3アクチュエーションリンク133L3のガイド突起133L3eは、ピッチ駆動取っ手1112のガイド溝1112hに従って、X軸方向に直線運動を行うことになる。一方、第3アクチュエーションリンク133L3のガイド突起133L3eには、アクチュエーションワイヤ133Wが連結され、ガイド突起133L3eがX軸方向に直線運動を行えば、それと共にX軸方向に直線運動を行う。そして、かようなアクチュエーションワイヤ133Wは、図7Aないし図7Cなどで後述するエンドツール120のアクチュエーションガイドピン133WGに連結され、ジョー(jaw)121,122のアクチュエーション動作を制御するのである。 Therefore, when the actuation drive shaft 1131 rotates, the first actuation link 133L1 connected thereto rotates, and when the first actuation link 133L1 rotates, the second actuation link 133L2 connected therewith rotates. It will move up and down in the axial direction. When the second actuation link 133L2 moves up and down in the Z-axis direction, the third actuation link 133L3 connected thereto rotates around the pivot point 133L3P, thus acting as a guide for the third actuation link 133L3. The projection 133L3e follows the guide groove 1112h of the pitch drive handle 1112 and performs linear motion in the X-axis direction. On the other hand, the actuation wire 133W is connected to the guide projection 133L3e of the third actuation link 133L3, and when the guide projection 133L3e linearly moves in the X-axis direction, it also linearly moves in the X-axis direction. Such actuation wires 133W are connected to actuation guide pins 133WG of the end tool 120, which will be described later with reference to FIGS.
続けて、図2ないし図5を参照すれば、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100において、ピッチ操作部111とエンドツール120とが同一であるか、あるいは平行な軸(X軸)上に形成される。すなわち、連結部140の一端部には、ピッチ操作部111のピッチ駆動関節1111が形成され、連結部140の他端部には、エンドツール120が形成されるのである。ここで、図面には、連結部140が直線に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、連結部140が、必要によっては、所定曲率を有するように湾曲したり、1回以上曲折されたりして形成され、かような場合にも、ピッチ操作部111とエンドツール120は、実質的に同一または平行な軸上に形成されるといえるであろう。また、図2には、ピッチ操作部111とエンドツール120とが同一軸(X軸)上に形成されるように図示されているが、本発明の思想は、それに制限されるものではなく、ピッチ操作部111とエンドツール120とが互いに異なる軸上に形成されもするであろう。それについては、後述する。 2 to 5, in the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention, the pitch operation part 111 and the end tool 120 are the same or have parallel axes (X-axis ). That is, the pitch drive joint 1111 of the pitch operation part 111 is formed at one end of the connecting part 140 , and the end tool 120 is formed at the other end of the connecting part 140 . Here, although the drawings show that the connection part 140 is formed in a straight line, the concept of the present invention is not limited thereto, and the connection part 140 may have a predetermined curvature if necessary. , or bent one or more times. In such cases, the pitch manipulator 111 and the end tool 120 can be said to be formed on substantially the same or parallel axes. Will. In addition, although FIG. 2 shows the pitch operation part 111 and the end tool 120 to be formed on the same axis (X-axis), the idea of the present invention is not limited to this. Pitch manipulator 111 and end tool 120 may also be formed on different axes. More on that later.
図6Aないし図6Dは、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100の操作部110の多様な変形例を示している。 6A to 6D show various modifications of the operating portion 110 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention.
図6AのH1は、図2などで説明したように、操作部110のピッチ操作部111とヨー操作部112とが互いに独立して形成され、ピッチ操作部111とヨー操作部112とが互いに機能的に分離される。かようなH1は、本発明の第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態などに見られる。 In H1 of FIG. 6A, as described with reference to FIG. physically separated. Such H1 can be found in the first, second, and third embodiments of the present invention.
図6BのH21は、1)操作部410のピッチ操作部とヨー操作部とが一体に形成されたピッチ/ヨー操作部411を具備し、ピッチ操作部とヨー操作部との役割を同時に行うように形成される。2)そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部411がエンドツール420の延長線上より上側に形成される。3)そして、アクチュエーション操作部413は、ピッチ/ヨー操作部411上に形成され、ピッチ/ヨー操作部411上で独立して回転自在に形成される。かようなH21は、本発明の第4実施形態などに見られる。 H21 in FIG. 6B includes: 1) a pitch/yaw operation unit 411 in which the pitch operation unit and the yaw operation unit of the operation unit 410 are integrally formed, and simultaneously performs the roles of the pitch operation unit and the yaw operation unit; formed in 2) At that time, the pitch/yaw operation part 411 is formed above the extension line of the end tool 420 . 3) The actuation control section 413 is formed on the pitch/yaw control section 411 and is formed to be independently rotatable on the pitch/yaw control section 411 . Such H21 can be seen in the fourth embodiment of the present invention and the like.
図6CのH22は、1)操作部510のピッチ操作部とヨー操作部とが一体に形成されたピッチ/ヨー操作部511を具備し、ピッチ操作部とヨー操作部との役割を同時に行うように形成される。2)そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部511がエンドツール520の延長線上に形成される。3)そして、アクチュエーション操作部513は、ピッチ/ヨー操作部511上に形成され、ピッチ/ヨー操作部511が回転すれば、それと共に回転し、またピッチ/ヨー操作部511上で独立して回転自在に形成される。かようなH22は、本発明の第5実施形態、第6実施形態、第7実施形態などに見られる。 H22 of FIG. 6C includes: 1) a pitch/yaw operation section 511 in which the pitch operation section and the yaw operation section of the operation section 510 are integrally formed; formed in 2) And then the pitch/yaw control 511 is formed on the extension of the end tool 520 . 3) Actuation controls 513 are formed on the pitch/yaw controls 511 and rotate together with the pitch/yaw controls 511 when they rotate, and independently on the pitch/yaw controls 511 . It is rotatably formed. Such H22 is found in the fifth, sixth and seventh embodiments of the present invention.
図6DのH23は、1)操作部810のピッチ操作部とヨー操作部とが一体に形成されたピッチ/ヨー操作部811を具備し、ピッチ操作部とヨー操作部との役割を同時に行うように形成される。2)そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部811がエンドツール820の延長線上に形成されるが、連結部840が直線型ではなく、少なくとも1回以上屈曲された形態に形成される。3)そして、アクチュエーション操作部813は、ピッチ/ヨー操作部811上に形成され、ピッチ/ヨー操作部811が回転すれば、それと共に回転し、またピッチ/ヨー操作部111上で独立して回転自在に形成される。かようなH23は、本発明の第8実施形態、第9実施形態、第10実施形態などに見られる。 H23 of FIG. 6D includes: 1) a pitch/yaw operation unit 811 in which the pitch operation unit and the yaw operation unit of the operation unit 810 are integrally formed, and simultaneously performs the roles of the pitch operation unit and the yaw operation unit; formed in 2) At this time, the pitch/yaw operation part 811 is formed on the extension line of the end tool 820, but the connecting part 840 is not straight but bent at least once. 3) Actuation controls 813 are formed on the pitch/yaw controls 811 and rotate with the pitch/yaw controls 811 when they rotate, and independently on the pitch/yaw controls 111 . It is rotatably formed. Such H23 can be found in the eighth, ninth, and tenth embodiments of the present invention.
それ以外にも、前述の各変形例を含んだ多様な操作部の変形例が本発明の手術用インストルメントに適用可能である。 In addition to this, various modifications of the operating section, including the modifications described above, are applicable to the surgical instrument of the present invention.
(エンドツール)-屈曲型
図7Aは、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100に適用されるエンドツールの結合斜視図であり、図7Bは、図7Aのエンドツールの分解斜視図であり、図7Cは、図7Aのエンドツールにおいて、ジョーベース123及び関節部材125が省略された様子を示す斜視図であり、図7Dは、図7Aのエンドツールの関節部材125の正面図である。
(End Tool) - Bent Type FIG. 7A is an assembled perspective view of the end tool applied to the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7B is an exploded perspective view of the end tool of FIG. 7A. 7C is a perspective view of the end tool of FIG. 7A with the jaw base 123 and the joint member 125 omitted, and FIG. 7D is a front view of the joint member 125 of the end tool of FIG. 7A. be.
図7Aないし図7Dを参照すれば、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100に適用されるエンドツール120は、関節部材125として、屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール120は、第1ジョー(jaw)121、第2ジョー(jaw)122、ジョーベース(jaw base)123、関節部材125を含む。一方、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100に適用される動力伝達部130は、1本以上のピッチワイヤ(pitch wire)131W、1本以上のヨーワイヤ(yaw wire)132W、アクチュエーションワイヤ(actuation wire)133Wを含む。 7A to 7D, the end tool 120 applied to the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention uses a bending joint member as the joint member 125. As shown in FIG. That is, the end tool 120 includes a first jaw 121 , a second jaw 122 , a jaw base 123 and an articulation member 125 . Meanwhile, the power transmission unit 130 applied to the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes at least one pitch wire 131W, at least one yaw wire 132W, and an actuation wire 132W. Includes an actuation wire 133W.
本実施形態において、ピッチ動作は、関節部材に連結されたピッチワイヤの移動を介して行われ、ヨー動作は、関節部材に連結されたヨーワイヤの移動を介して行われる。そのとき、アクチュエーションワイヤは、ピッチワイヤ及びヨーワイヤの間を横切ってエンドツール側に延長して具備されており、2つのジョーにそれぞれ形成された溝に連結される。そして、アクチュエーションワイヤの引き押しによって、2つのジョー開閉されるアクチュエーション動作が行われる。そのとき、アクチュエーションワイヤは、ピッチワイヤ及びヨーワイヤのそれぞれの間を横切って中央に具備されるので、ピッチ動作及びヨー動作によって、ピッチワイヤとヨーワイヤとが移動しても、アクチュエーションワイヤは、影響を受けない構造である。 In this embodiment, pitch motion is accomplished through movement of a pitch wire coupled to the articulation member, and yaw motion is accomplished through movement of a yaw wire coupled to the articulation member. Actuation wires are then provided extending between the pitch and yaw wires toward the end tool and are connected to grooves formed in the two jaws, respectively. Then, an actuation operation for opening and closing the two jaws is performed by pulling and pushing the actuation wire. The actuation wire is then provided centrally across between each of the pitch and yaw wires, so that even if the pitch and yaw wires move due to pitch and yaw motions, the actuation wire will have no effect. It is a structure that does not receive
一方、ピッチワイヤの両側の長さが異なりつつピッチ動作が行われるときは、両側のピッチワイヤの中央を通るヨーワイヤは、ピッチ動作の影響を受けず、同様に、ヨーワイヤの両側の長さが異なりつつヨー動作が行われるときは、両側のヨーワイヤの中央を通るピッチワイヤは、ヨー動作の影響を受けない。それについては、後にさらに詳細に説明する。 On the other hand, when a pitch operation is performed while the lengths of both sides of the pitch wire are different, the yaw wire passing through the centers of the pitch wires on both sides is not affected by the pitch operation. When a yaw motion is performed, the pitch wire passing through the center of the yaw wires on both sides is not affected by the yaw motion. It will be explained in more detail later.
エンドツール120の全体構成について、さらに詳細に説明する。 The overall configuration of end tool 120 will now be described in more detail.
詳細には、連結部140の一端部には、関節部材125が形成される。ここで、本発明の第1実施形態による手術用インストルメントは、エンドツール120の関節部材125として、屈曲型関節部材を適用することができる。すなわち、本実施形態においては、屈曲型関節部材を適用し、ピッチ動作及びヨー動作を行うための関節部材125を構成することを一特徴とする。 Specifically, a joint member 125 is formed at one end of the connecting portion 140 . Here, in the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention, a bendable joint member can be applied as the joint member 125 of the end tool 120 . That is, one of the characteristics of this embodiment is that a bending type joint member is applied to configure the joint member 125 for performing pitch and yaw movements.
屈曲型に形成された関節部材125は、中空の円筒形状に形成され、外周面には、多数個の溝125aが、一方向(図7AのX軸方向)に沿って形成され、屈曲自在に形成される。そのとき、それぞれの溝125aの中間には、関節部材125の屈曲方向をガイドするためのリブ125P,125Yが形成される。すなわち、リブ125P,125Yが形成された位置においては、屈曲が良好に行われず、リブ125P,125Yが形成されていない部分において、主に屈曲が行われる。 The bendable joint member 125 is formed in a hollow cylindrical shape, and a large number of grooves 125a are formed on the outer peripheral surface along one direction (X-axis direction in FIG. 7A) so that the joint member 125 can be freely bent. It is formed. At that time, ribs 125P and 125Y for guiding the bending direction of the joint member 125 are formed between the respective grooves 125a. That is, bending is not performed satisfactorily at the positions where the ribs 125P and 125Y are formed, and bending is mainly performed at the portions where the ribs 125P and 125Y are not formed.
そのとき、関節部材125には、関節部材125の第1方向への屈曲(すなわち、ピッチ運動)をガイドする第1リブ125Pと、関節部材125の第2方向への屈曲(すなわち、ヨー運動)をガイドする第2リブ125Yと、が形成される。そのとき、第2リブ125Yは、第1リブ125Pに対して、一定程度オフセット(offset)されて形成される。また、偶数番目の溝125aに、は第1リブ125Pが形成され、奇数番目の溝125aには、第2リブ125Yが形成される方式で、第1リブ125Pと第2リブ125Yとが互いに交互に形成される。 At that time, the joint member 125 includes a first rib 125P that guides bending of the joint member 125 in the first direction (that is, pitch motion), and a first rib 125P that guides bending of the joint member 125 in the second direction (that is, yaw motion). A second rib 125Y that guides is formed. At this time, the second ribs 125Y are offset from the first ribs 125P by a certain amount. In addition, the first ribs 125P are formed in the even-numbered grooves 125a, and the second ribs 125Y are formed in the odd-numbered grooves 125a. formed in
すなわち、図7Aで見たとき、関節部材125の両横面に沿って、第1リブ125Pが形成されているが、関節部材125は、上下方向に屈曲される。従って、関節部材125には、実際の回転軸が存在しないが、図7AのY軸を中心に上下に回転すると想定することができるであろう。従って、関節部材125は、ピッチ運動の回転中心になるのである。 That is, when viewed in FIG. 7A, first ribs 125P are formed along both lateral surfaces of the joint member 125, but the joint member 125 is bent vertically. Thus, articulation member 125 has no actual axis of rotation, but can be assumed to rotate up and down about the Y-axis of FIG. 7A. Therefore, the joint member 125 becomes the center of rotation for the pitch motion.
また、関節部材125の上下面に沿って、第2リブ125Yが形成されているが、関節部材125は、左右方向に屈曲される。従って、関節部材125には、実際の回転軸が存在しないが、図7AのZ軸を中心に左右に回転すると想定することができるであろう。従って、関節部材125は、ヨー運動の回転中心になるのである。ここで、第1リブ125P及び第2リブ125Yは、必ずしも関節部材125の垂直平面上または水平平面上に形成されなければならないものではなく、関節部材125の垂直平面または水平平面から一定程度オフセットされるように形成されもする。 Further, second ribs 125Y are formed along the upper and lower surfaces of the joint member 125, and the joint member 125 is bent in the left-right direction. Thus, joint member 125 has no actual axis of rotation, but can be assumed to rotate left and right about the Z-axis of FIG. 7A. Therefore, the joint member 125 becomes the center of rotation for the yaw motion. Here, the first rib 125P and the second rib 125Y do not necessarily have to be formed on the vertical plane or the horizontal plane of the joint member 125, but are offset from the vertical plane or the horizontal plane of the joint member 125 by a certain amount. It is also formed as
一方、関節部材125の第1ジョー121側及び第2ジョー122側の端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチワイヤ131Wのいずれか一端部が引っ張れれば、それと連結された関節部材125の一端部も、引っ張られ、従って、関節部材125は、図7AのY軸を中心に回転し、ピッチ運動が行われるのである。同様に、ヨーワイヤ132Wのいずれか一端部が引っ張れれば、それと連結された関節部材125の一端部も引っ張られ、従って、関節部材125は、図7AのZ軸を中心に回転し、ヨー運動が行われるのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to the ends of the joint member 125 on the first jaw 121 side and the second jaw 122 side, respectively. Therefore, if one end of the pitch wire 131W is pulled, one end of the joint member 125 connected thereto is also pulled, so that the joint member 125 rotates around the Y axis in FIG. is performed. Similarly, if either end of the yaw wire 132W is pulled, one end of the joint member 125 connected thereto is also pulled, so that the joint member 125 rotates about the Z-axis of FIG. It is done.
一方、連結部の一端部(図示せず)、及びそれと対向する関節部材125の一端部には、ピッチワイヤ貫通ホール125PH、ヨーワイヤ貫通ホール125YH、アクチュエーションワイヤ貫通ホール125AHが形成される。一方、ピッチワイヤ貫通ホール125PHを貫通し、ピッチワイヤ131Wが連結部140からエンドツール120側に延長して形成され、関節部材125の他端部に結合される。一方、ヨーワイヤ貫通ホール125YHを貫通し、ヨーワイヤ132Wが連結部140からエンドツール120側に延長して形成され、関節部材125の他端部に結合される。一方、アクチュエーションワイヤ貫通ホール125AHを貫通し、ヨーワイヤ132Wが連結部140からエンドツール120側に延長して形成される。そして、アクチュエーションワイヤ貫通ホール125AHを貫通したアクチュエーションワイヤ133Wは、アクチュエーションガイドピン133WGに連結される。 On the other hand, a pitch wire through-hole 125PH, a yaw wire through-hole 125YH, and an actuation wire through-hole 125AH are formed at one end (not shown) of the connecting portion and one end of the joint member 125 facing it. On the other hand, a pitch wire 131 W is formed extending from the connecting portion 140 toward the end tool 120 side through the pitch wire through-hole 125 PH and coupled to the other end portion of the joint member 125 . On the other hand, a yaw wire 132W passes through the yaw wire through-hole 125YH, extends from the connecting portion 140 toward the end tool 120, and is coupled to the other end of the joint member 125. As shown in FIG. On the other hand, a yaw wire 132W is formed extending from the connecting portion 140 to the end tool 120 side through the actuation wire through-hole 125AH. The actuation wire 133W passing through the actuation wire through-hole 125AH is connected to the actuation guide pin 133WG.
そのとき、ピッチワイヤ貫通ホール125PHは、図7Dに図示されているように、関節部材125のZ軸方向直径の両端部に形成され、ピッチ運動を制御する。一方、ヨーワイヤ貫通ホール125YHは、図7Dに図示されているように、関節部材125のY軸方向直径の両端部に形成され、ヨー運動を制御する。一方、アクチュエーションワイヤ貫通ホール125AHは、図7Dに図示されているように、関節部材125の中心部に形成され、アクチュエーション運動を制御する。 Pitch wire through-holes 125PH are then formed at both ends of the Z-axis diameter of the joint member 125 to control the pitch motion, as shown in FIG. 7D. On the other hand, the yaw wire through-holes 125YH are formed at both ends of the Y-axis direction diameter of the joint member 125 to control the yaw motion, as shown in FIG. 7D. On the other hand, an actuation wire through-hole 125AH is formed in the central portion of the joint member 125 to control the actuation movement, as shown in FIG. 7D.
前述のように、ヨーワイヤは、その両端部のうちいずれか一側が引っ張られることにより、ヨー動作が行われ、そのとき、ヨーワイヤの両端部の中央を通るアクチュエーションワイヤ及びピッチワイヤは、長さ変化がないので、ヨー動作は、アクチュエーション動作及びピッチ動作から分離して独立して行われるのである。同様に、ピッチワイヤは、その両端部のうちいずれか一側が引っ張られることにより、ピッチ動作が行われ、そのとき、ピッチワイヤの両端部の中央を通るアクチュエーションワイヤ及びヨーワイヤは、長さ変化がないので、ピッチ動作は、アクチュエーション動作及びヨー動作から分離して独立して行われるのである。 As described above, the yaw wire is subjected to yaw motion by being pulled at either end of the yaw wire. Since there is no yaw motion, the yaw motion is separate and independent from the actuation and pitch motions. Similarly, the pitch wire is subjected to pitch motion by being pulled at either end of the pitch wire, and at that time, the actuation wire and the yaw wire passing through the center of both ends of the pitch wire are not changed in length. Since there is no pitch motion, the pitch motion is separate and independent from the actuation motion and the yaw motion.
一方、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122には、それぞれ軸貫通ホール121a,122aが形成され、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122の軸貫通ホール121a,122aを貫通し、アクチュエーション軸120AXが挿入される。かようなアクチュエーション軸120AXを中心、に第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が回転することになる。 Meanwhile, shaft through holes 121a and 122a are formed in the first jaw 121 and the second jaw 122, respectively. An actuation shaft 120AX is inserted through 121a and 122a. The first jaw 121 and the second jaw 122 rotate around the actuation axis 120AX.
一方、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122のそれぞれの軸貫通ホール121a,122aの一側には、それぞれガイドホール121b,122bが形成され、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122のガイドホール121b,122bを貫通し、アクチュエーションガイドピン133WGが挿入される。かようなアクチュエーションガイドピン133WGには、アクチュエーションワイヤ(actuation wire)133Wが結合され、アクチュエーションワイヤ(actuation wire)133WがX軸に沿って直線往復運動を行えば、それと連結されたアクチュエーションガイドピン133WGが、ガイドホール121b,122bに沿って往復運動を行い、それによって、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が、アクチュエーション軸120AXを中心に回転し、アクチュエーション動作が行われるのである。すなわち、2つのジョーが、同時にすぼんだり同時に開かれたりするアクチュエーション動作は、1つのアクチュエーションワイヤの前進動作または後進動作によって行われる。 On the other hand, guide holes 121b and 122b are formed on one side of the shaft through holes 121a and 122a of the first jaw 121 and the second jaw 122, respectively. Through the guide holes 121b, 122b of the second jaw 122, an actuation guide pin 133WG is inserted. An actuation wire 133W is coupled to the actuation guide pin 133WG, and when the actuation wire 133W linearly reciprocates along the X-axis, the actuation wire 133W coupled thereto is coupled to the actuation wire 133W. The guide pin 133WG reciprocates along the guide holes 121b and 122b, thereby rotating the first jaw 121 and the second jaw 122 around the actuation axis 120AX, thereby performing actuation. Action is performed. In other words, the actuation motion in which the two jaws contract or open at the same time is performed by forward motion or backward motion of one actuation wire.
このように、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100のエンドツール120は、ピッチ動作のためのワイヤと、ヨー動作のためのワイヤと、アクチュエーション動作のためのワイヤとがそれぞれ別途に形成され、いずれか一動作が他の動作に影響を及ぼさないように形成されることを一特徴とする。 As described above, the end tool 120 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention has separate wires for the pitch motion, the yaw motion, and the actuation motion. and any one operation does not affect the other operations.
まず、本実施形態のヨー動作について説明する。 First, the yaw operation of this embodiment will be described.
図4、図8及び図9を共に参照すれば、エンドツール120のヨー動作のためのヨーワイヤ(yaw wire)132Wは、操作部110のヨー操作部112と、エンドツール120の関節部材125とを連結する。従って、ヨー操作部112が、ヨー駆動軸1121を中心に反時計回り方向に回転すれば、操作部110の方のヨーワイヤ132Wは、図4の矢印方向に全体的に移動し、従って、それと連結されたエンドツール120側のヨーワイヤ132Wは、図8で見たとき、左側のヨーワイヤ132Wは、操作部側からエンドツール側に押され、右側のヨーワイヤ132Wは、引っ張られ、図9の矢印Y1方向に移動し、従って、ヨーワイヤ132Wと連結される関節部材125、及びそれと連結された第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が関節部材125を中心に、図9の矢印Y方向に回転し、ヨー動作が行われるのである。言い換えれば、ヨー操作部112を、ヨー駆動軸1121を中心に一方向に回転させれば、エンドツール120の関節部材125、及びそれと連結された第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122も、それと同一方向に回転し、操作部110の操作方向と、エンドツール120の作動方向とが直観的に一致することになるのである。 4, 8 and 9 together, a yaw wire 132W for the yaw motion of the end tool 120 connects the yaw operation portion 112 of the operation portion 110 and the joint member 125 of the end tool 120. Link. Therefore, if the yaw control portion 112 rotates counterclockwise about the yaw drive shaft 1121, the yaw wire 132W of the control portion 110 moves generally in the direction of the arrow in FIG. 8, the yaw wire 132W on the side of the end tool 120 is pushed from the operation part side to the end tool side, and the yaw wire 132W on the right side is pulled in the direction of arrow Y1 in FIG. , so that the joint member 125 connected to the yaw wire 132W and the first jaw 121 and the second jaw 122 connected thereto move in the direction of the arrow Y in FIG. yaw motion is performed. In other words, if the yaw operation part 112 is rotated in one direction about the yaw drive shaft 1121, the joint member 125 of the end tool 120 and the first and second jaws 121 and 121 connected thereto are rotated. ) 122 also rotates in the same direction, and the operating direction of the operating portion 110 and the operating direction of the end tool 120 intuitively match.
次に、本実施形態のピッチ動作について説明する。 Next, the pitch operation of this embodiment will be described.
前述のヨー動作と同様に、エンドツール120のピッチ動作のためのピッチワイヤ(pitch wire)131Wは、操作部110(図2)のピッチ操作部111(図2)、及びエンドツール120の関節部材125を連結する。従って、ピッチ操作部111(図2)が、ピッチ駆動関節1111(図2)を中心に回転すれば、それと連結されたピッチワイヤ131Wが移動し、従って、ピッチワイヤ131Wと連結される関節部材125、及びそれと連結された第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が、関節部材125を中心に回転し、ピッチ動作が行われるのである。言い換えれば、ピッチ操作部111(図2)を、ピッチ駆動関節1111(図2)を中心に一方向に回転させれば、エンドツール120の関節部材125、及びそれと連結された第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122も、それと同一方向に回転し、操作部110の操作方向と、エンドツール120の作動方向とが直観的に一致することになるのである。 Similar to the yaw motion described above, the pitch wire 131W for the pitch motion of the end tool 120 is connected to the pitch operation portion 111 (FIG. 2) of the operation portion 110 (FIG. 2) and the joint member of the end tool 120. 125 are concatenated. Therefore, when the pitch operation unit 111 (FIG. 2) rotates about the pitch drive joint 1111 (FIG. 2), the pitch wire 131W connected thereto moves, and thus the joint member 125 connected to the pitch wire 131W moves. , and a first jaw 121 and a second jaw 122 connected thereto rotate around the joint member 125 to perform the pitch motion. In other words, if the pitch operation part 111 (FIG. 2) is rotated in one direction about the pitch drive joint 1111 (FIG. 2), the joint member 125 of the end tool 120 and the first jaw connected thereto are rotated. ) 121 and the second jaw 122 also rotate in the same direction, and the operating direction of the operating portion 110 and the operating direction of the end tool 120 intuitively match.
次に、本実施形態のアクチュエーション動作について説明する。 Next, the actuation operation of this embodiment will be described.
図5及び図8を共に参照すれば、エンドツール120のアクチュエーション動作のためのアクチュエーションワイヤ(actuation wire)133Wは、操作部110のアクチュエーション操作部113、及びエンドツール120のアクチュエーションガイドピン133WGを連結する。従って、アクチュエーション操作部113が、アクチュエーション駆動軸1131を中心に、図5の矢印A方向に回転すれば、それと順に連結された第1アクチュエーションリンク133L1、第2アクチュエーションリンク133L2及び第3アクチュエーションリンク133L3が、それぞれ移動することになる。そのとき、第3アクチュエーションリンク133L3には、ピボットポイント133L3Pが形成され、第3アクチュエーションリンク133L3の回転の中心点役割を行う。そして、このように、第3アクチュエーションリンク133L3が、ピボットポイント133L3Pを中心に回転すれば、第3アクチュエーションリンク133L3のガイド突起133L3eが、図5の矢印C方向に直線運動を行い、それと連結されたアクチュエーションワイヤ133Wが、図7Aのような状態で、図10の矢印A方向に直線運動を行う。従って、アクチュエーションワイヤ133Wと連結されたアクチュエーションガイドピン133WGが、ガイドホール121b,122bに沿って移動しながら、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122は、アクチュエーション軸120AXを中心に回転し、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が互いにすぼむアクチュエーション動作が行われるのである。 5 and 8, the actuation wire 133W for the actuation movement of the end tool 120 is connected to the actuation operation portion 113 of the operation portion 110 and the actuation guide pin of the end tool 120. Connect 133WG. Therefore, when the actuation operation portion 113 rotates about the actuation drive shaft 1131 in the direction of arrow A in FIG. The actuation link 133L3 will move respectively. At this time, a pivot point 133L3P is formed on the third actuation link 133L3, and serves as a central point of rotation of the third actuation link 133L3. When the third actuation link 133L3 rotates around the pivot point 133L3P, the guide protrusion 133L3e of the third actuation link 133L3 performs linear motion in the direction of arrow C in FIG. The actuation wire 133W that has been moved linearly moves in the direction of the arrow A in FIG. 10 in the state shown in FIG. 7A. Therefore, the first jaw 121 and the second jaw 122 move along the guide holes 121b and 122b while the actuation guide pin 133WG connected to the actuation wire 133W moves along the actuation shaft 120AX. , and the first jaw 121 and the second jaw 122 contract toward each other.
かようなエンドツールの適用可能な多様な変形例については、図33ないし図36で後述する。 Various applicable variations of such an end tool are described below in FIGS. 33-36.
(第1実施形態の全体動作)
以下では、前述のところを参照し、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100のピッチ(pitch)動作、ヨー(yaw)動作及びアクチュエーション(actuation)動作の全体的な構成を整理する。
(Overall operation of the first embodiment)
Below, referring to the above, the overall configuration of the pitch, yaw and actuation motions of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention will be organized. .
まず、ピッチ(pitch)動作は、次の通りである。 First, the pitch operation is as follows.
前述のように、ユーザが、操作部110のピッチ操作部111のピッチ駆動取っ手1112を手にしている状態で、ピッチ駆動関節1111を中心に、ピッチ駆動取っ手1112を図4の矢印P(pitch)方向に回転させれば、ピッチ操作部111と、ピッチワイヤ(pitch wire)131Wを介して連結されている関節部材125、及び関節部材と連結されているジョー(jaw)121,122がY軸を中心に回転し、ピッチ動作が行われるのである。言い換えれば、ピッチ操作部111をピッチ駆動関節1111を中心に一方向に回転させれば、エンドツール120の関節部材125、及びそれと連結されたジョー(jaw)121,122も、それと同一方向に回転し、操作部110の操作方向と、エンドツール120の作動方向とが直観的に一致することになるのである。 As described above, while the user is holding the pitch drive handle 1112 of the pitch operation unit 111 of the operation unit 110, the pitch drive handle 1112 is moved around the pitch drive joint 1111 by the arrow P (pitch) in FIG. When rotated in the direction, the pitch operation unit 111, the joint member 125 connected through the pitch wire 131W, and the jaws 121 and 122 connected to the joint member rotate the Y axis. It rotates to the center and the pitch action is performed. In other words, when the pitch operation part 111 is rotated in one direction around the pitch drive joint 1111, the joint member 125 of the end tool 120 and the jaws 121 and 122 connected thereto are also rotated in the same direction. Then, the operating direction of the operating portion 110 and the operating direction of the end tool 120 intuitively match.
次に、本実施形態のヨー動作について説明する。 Next, the yaw operation of this embodiment will be described.
ユーザがヨー駆動部1122に人差し指を挟んだ状態で、ヨー駆動部1122を、図4の矢印Y方向に回転させれば、ヨー駆動部1122がヨー駆動軸1121を中心に回転し、かような回転力が、ヨー操作部112と、ヨーワイヤ132Wを介して連結されている関節部材125、及び関節部材と連結されているジョー(jaw)121,122をZ軸を中心に回転させることにより、ヨー動作が行われるのである。言い換えれば、ヨー操作部112をヨー駆動軸1121を中心に一方向に回転させれば、エンドツール120の関節部材125、及びそれと連結されたジョー(jaw)121,122も、それと同一方向に回転し、操作部110の操作方向と、エンドツール120の作動方向とが直観的に一致することになるのである。 If the user rotates the yaw drive unit 1122 in the direction of arrow Y in FIG. The rotational force rotates the yaw operation unit 112, the joint member 125 connected via the yaw wire 132W, and the jaws 121 and 122 connected to the joint member about the Z axis. Action is performed. In other words, when the yaw operation part 112 is rotated in one direction about the yaw drive shaft 1121, the joint member 125 of the end tool 120 and the jaws 121 and 122 connected thereto also rotate in the same direction. Then, the operating direction of the operating portion 110 and the operating direction of the end tool 120 intuitively match.
次に、本実施形態のアクチュエーション動作について説明する。 Next, the actuation operation of this embodiment will be described.
ユーザが、アクチュエーション駆動部1132に親指を挟んだ状態で、アクチュエーション駆動部1132を図5の矢印A方向に回転させれば、アクチュエーション駆動部1132がアクチュエーション駆動軸1131を中心に回転し、従って、アクチュエーション駆動軸1131と連結された第1アクチュエーションリンク133L1が、アクチュエーション駆動軸1131と共に回転し、第1アクチュエーションリンク133L1と連結された第2アクチュエーションリンク133L2が、図5の矢印B方向に下降する。そして、第2アクチュエーションリンク133L2が、図5の矢印B方向に下降すれば、それと連結された第3アクチュエーションリンク133L3は、ピボットポイント133L3Pに沿って反時計回り方向に回転し、従って、第3アクチュエーションリンク133L3のガイド突起133L3eは、ピッチ駆動取っ手1112のガイド溝1112hに従って、図5の矢印C方向にX軸に沿って直線運動を行うことになる。従って、第3アクチュエーションリンク133L3のガイド突起133L3eに連結されたアクチュエーションワイヤ133Wも、共に矢印C方向にX軸に沿って直線運動を行い、かようなアクチュエーションワイヤ133Wは、エンドツール120(図7)のアクチュエーションガイドピン133WG(図7)を直線運動させることにより、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が互いに反対方向に回転しながらジョー(jaw)がつぼむアクチュエーション動作が行われるのである。反対に、アクチュエーション駆動部1132を、図5の矢印Aの反対方向に回転させれば、結果的に、第1ジョー(jaw)121及び第2ジョー(jaw)122が、前記と反対方向に回転しながらジョー(jaw)が開くアクチュエーション動作が行われるのである。 When the user rotates the actuation drive section 1132 in the direction of arrow A in FIG. Therefore, the first actuation link 133L1 connected to the actuation drive shaft 1131 rotates together with the actuation drive shaft 1131, and the second actuation link 133L2 connected to the first actuation link 133L1 rotates as shown in FIG. It descends in the direction of arrow B. When the second actuation link 133L2 descends in the direction of arrow B in FIG. 5, the third actuation link 133L3 connected thereto rotates counterclockwise along the pivot point 133L3P. The guide projection 133L3e of the 3-actuation link 133L3 follows the guide groove 1112h of the pitch drive handle 1112 and performs linear motion along the X-axis in the direction of arrow C in FIG. Therefore, the actuation wire 133W connected to the guide projection 133L3e of the third actuation link 133L3 also performs linear motion along the X-axis in the direction of arrow C, and such actuation wire 133W moves toward the end tool 120 ( By linearly moving the actuation guide pin 133WG (FIG. 7) of FIG. 7), the first jaw 121 and the second jaw 122 rotate in mutually opposite directions, and the jaw collapses. An actuation operation is performed. Conversely, rotating the actuation driver 1132 in the opposite direction of arrow A in FIG. An actuation operation is performed in which the jaws are opened while rotating.
<手術用インストルメントの第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態の概念区分>
以下では、本発明の第2実施形態、第3実施形態による手術用インストルメントを記述するに先立ち、本発明の手術用インストルメントの第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態を特徴づける基準について簡略に説明する。
<Concept division of the first, second and third embodiments of the surgical instrument>
Before describing the surgical instruments according to the second and third embodiments of the present invention, the first, second and third embodiments of the surgical instrument of the present invention will be described below. A brief description of the criteria for
図11A、図11B及び図11Cは、それぞれ本発明の手術用インストルメントの第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態のピッチ動作を概略的に示す図面であり、図11Dは、本発明の手術用インストルメントの第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態のヨー動作を概略的に示す図面である。 11A, 11B and 11C are drawings schematically showing the pitch motion of the first, second and third embodiments of the surgical instrument of the present invention, respectively, and FIG. FIG. 4 is a drawing schematically showing the yaw motion of the first, second and third embodiments of the surgical instrument of the invention;
まず、本発明の第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態のヨー動作について説明する。 First, yaw operations of the first, second and third embodiments of the present invention will be described.
本発明の第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態は、共通してヨー動作を人差し指を利用して行う。すなわち、図11Dに図示されているように、本発明の第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態においては、人差し指でヨー動作を行うために、自然にピボットポイントが動く部分の後に位置し、従って、ユーザが操作部を操作する方向と、エンドツールの実際作動方向とが互いに直観的に一致させる効果を得ることができる。 In the first, second, and third embodiments of the present invention, the yaw motion is commonly performed using the index finger. That is, as illustrated in FIG. 11D, in the first, second, and third embodiments of the present invention, after the portion of the natural pivot point movement for yaw motion with the index finger, Therefore, it is possible to intuitively match the direction in which the user operates the operating part and the actual operating direction of the end tool.
次に、本発明の第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態のピッチ動作について説明する。ここで、本発明の手術用インストルメントの第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態は、ピッチ駆動取っ手のZ軸方向の仮想の中心軸と、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想の中心軸との位置関係において、特徴をもって区分される。 Next, pitch operations of the first, second and third embodiments of the present invention will be described. Here, in the first, second and third embodiments of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction and the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction It is classified with characteristics in the positional relationship with the central axis of.
ここで、「ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想の中心軸X2」とは、ピッチ駆動関節が屈曲されていない状態でのX軸方向における大体の中心地点と垂直に出合うZ軸方向の仮想の軸、あるいはピッチ駆動関節のY軸方向の仮想回転中心軸を含むYZ平面上において、ピッチ駆動関節のY軸方向の仮想回転中心軸と垂直である軸を意味する。以下では、かような軸を「ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸」と記述する。 Here, the "virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint" is the virtual center axis in the Z-axis direction perpendicular to the approximate center point in the X-axis direction when the pitch drive joint is not bent. An axis, or an axis that is perpendicular to the virtual rotation center axis in the Y-axis direction of the pitch drive joint on the YZ plane containing the virtual rotation center axis in the Y-axis direction of the pitch drive joint. Hereinafter, such an axis is described as "a virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch drive joint".
図11Aを参照すれば、本発明の手術用インストルメントの第1実施形態の場合、ピッチ駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸よりエンドツール側に近く形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント100のピッチ駆動取っ手1112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節1111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール側に近く形成されるのである。その場合、ピッチ動作のために動くピッチ駆動取っ手1112(または、それを取った手、または取っ手)が、ピッチ関節ポイントより前方(すなわち、エンドツール側)に位置し、従って、図11Aのように、ユーザの手首部位に関節の回転中心が置かれ、ユーザの手部分が回転することになるので、操作が直観的であって楽であるという長所がある。すなわち、実際エンドツール120が回転するように、ユーザの手首が基準になって、前方に位置した手を動かしてエンドツールを操作することができ、手術用インストルメントのピッチ操作が直観的に一致する。 Referring to FIG. 11A, in the case of the first embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction is closer to the end tool than the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction. It is characterized by being formed close to That is, the Z-direction virtual central axis X1 of the pitch drive handle 1112 of the surgical instrument 100 is formed closer to the end tool side than the Z-direction virtual central axis X2 of the pitch drive joint 1111 . In that case, the pitch drive handle 1112 (or the hand or handle that picks it up) that moves for the pitch motion is located forward of the pitch joint point (i.e., towards the end tool), thus as in FIG. 11A. Since the center of rotation of the joint is placed on the user's wrist and the user's hand rotates, there is an advantage that the operation is intuitive and easy. In other words, the end tool can be operated by moving the hand positioned in front of the user's wrist so that the end tool 120 actually rotates, and the pitch operation of the surgical instrument intuitively matches. do.
図11Bを参照すれば、本発明の手術用インストルメントの第2実施形態の場合、ピッチ駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸と、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸とが同一線上に形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント200のピッチ駆動取っ手2112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2と、エンドツールから同一距離に形成されるのである。その場合、ピッチ動作のために動くピッチ駆動取っ手2112(または、それを取った手、または取っ手)がピッチ関節ポイント上に位置し、従って、図11Bのように、ユーザがピッチ駆動取っ手2112を取る部位に関節の回転中心が置かれるのである。 Referring to FIG. 11B, in the case of the second embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction and the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction are collinear. characterized by being formed in That is, the Z-direction virtual center axis X1 of the pitch drive handle 2112 of the surgical instrument 200 is formed at the same distance from the end tool as the Z-direction virtual center axis X2 of the pitch drive joint 2111 . In that case, the pitch drive handle 2112 (or the hand or handle that picked it up) that moves for the pitch motion is located on the pitch articulation point, so the user picks up the pitch drive handle 2112, as in FIG. 11B. The center of rotation of the joint is placed on the part.
図11Cを参照すれば、本発明の手術用インストルメントの第3実施形態の場合、ピッチ駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸よりエンドツールから遠く形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント300のピッチ駆動取っ手3112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節3111のZ軸方向の仮想中心軸X2より、エンドツールから遠く形成されるのである。その場合、ピッチ動作のために動くピッチ駆動取っ手3112(または、それを取った手、または取っ手)がピッチ関節ポイントより後方(すなわち、エンドツールの反対側)に位置することになる。 Referring to FIG. 11C, in the case of the third embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction is further from the end tool than the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction. Characterized by being formed at a distance. That is, the Z-direction virtual center axis X1 of the pitch drive handle 3112 of the surgical instrument 300 is formed farther from the end tool than the Z-direction virtual center axis X2 of the pitch drive joint 3111 . In that case, the pitch drive handle 3112 (or the hand or handle that picks it up) that moves for the pitch motion would be behind the pitch articulation point (ie, opposite the end tool).
前述の本発明の手術用インストルメントの第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態において共通する点は、少なくともピッチ操作部111のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ駆動取っ手1112が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール120に近く形成されるという点である。 A point common to the first, second, and third embodiments of the surgical instrument of the present invention is that the pitch drive handle 1112 is in the operating state of at least one of the pitch operation sections 111. , is formed closer to the end tool 120 than the imaginary center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint.
例えば、図11Aに図示された本発明の手術用インストルメントの第1実施形態においては、ピッチ駆動取っ手1112のZ軸方向の仮想中心軸X1自体が、ピッチ駆動関節1111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール120側に近く形成されているが、ピッチ操作部111のほとんど全ての動作状態において、ピッチ駆動取っ手1112が、ピッチ駆動関節1111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール120に近く形成される。 For example, in the first embodiment of the surgical instrument of the present invention illustrated in FIG. Although it is formed closer to the end tool 120 side than the axis X2, the pitch drive handle 1112 is positioned closer to the end tool 120 than the virtual center axis X2 of the pitch drive joint 1111 in the Z-axis direction in almost all operating states of the pitch operation unit 111. is formed near
一方、図11Bに図示された本発明の手術用インストルメントの第2実施形態においては、ピッチ駆動取っ手2112のZ軸方向の仮想中心軸X1と、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2とが同一線上に形成されているが、ピッチ操作部211が、図11Bのような状態で、ピッチ駆動関節2111を中心に前方へ少しでも回転すれば、ピッチ駆動取っ手2112が、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール220に近く形成される。 On the other hand, in the second embodiment of the surgical instrument of the present invention illustrated in FIG. X2 is formed on the same line, but if the pitch operation part 211 rotates forward even slightly around the pitch drive joint 2111 in the state shown in FIG. It is formed closer to the end tool 220 than the imaginary central axis X2 of 2111 in the Z-axis direction.
一方、図11Cに図示された本発明の手術用インストルメントの第3実施形態においては、ピッチ駆動取っ手3112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節3111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成されている。従って、図11Cのような状態では、ピッチ駆動取っ手3112が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール320に遠く位置している。しかし、ピッチ動作を行うために、ピッチ操作部311を、ピッチ駆動関節3111を中心に前方へ一定角度以上回転させれば、ピッチ駆動取っ手3112の一部分が、ピッチ駆動関節3111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール320に近く形成される。 On the other hand, in the third embodiment of the surgical instrument of the present invention illustrated in FIG. It is formed farther from the end tool than X2. Therefore, in the state shown in FIG. 11C, the pitch drive handle 3112 is positioned farther from the end tool 320 than the imaginary central axis X2 of the pitch drive joint in the Z-axis direction. However, if the pitch operation unit 311 is rotated forward by a certain angle or more around the pitch drive joint 3111 in order to perform the pitch motion, a part of the pitch drive handle 3112 will move to the virtual position of the pitch drive joint 3111 in the Z-axis direction. It is formed closer to the end tool 320 than the central axis X2.
このように、ピッチ操作部111,211,311の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ駆動取っ手1112,2112,3112がピッチ駆動関節1111,2111,3111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール120,220,320に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節よりその先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定されて手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的な操作が困難になる。しかし、本発明の実施形態は、前述の特性によって既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 As described above, when at least one of the pitch operation units 111, 211, and 311 is in an operating state, the pitch drive handles 1112, 2112, and 3112 are moved from the virtual center axis X2 of the pitch drive joints 1111, 2111, and 3111 in the Z-axis direction. Since the end tools 120, 220, and 320 are formed close to each other, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user who performs the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different and intuitive. operation becomes difficult. However, the embodiment of the present invention is different from the existing instruments due to the aforementioned characteristics, and can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in operating the operation part for manipulating the end tool.
<手術用インストルメントの第2実施形態>(E1+H1b)
以下では、本発明の第2実施形態による手術用インストルメント200について説明する。ここで、本発明の第2実施形態による手術用インストルメント200は、先立って記述した本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100(図2)に比べ、手術用インストルメント200のピッチ駆動取っ手2112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2と同一線上に形成されるという点で、特徴をもって異なる。このように、第1実施形態に比べて異なる構成は、詳細に後述する。
<Second Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H1b)
Below, a surgical instrument 200 according to a second embodiment of the present invention will be described. Here, the surgical instrument 200 according to the second embodiment of the present invention has a pitch drive of the surgical instrument 200 as compared to the previously described surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention. The feature is that the virtual central axis X1 of the handle 2112 in the Z-axis direction is formed on the same line as the virtual central axis X2 of the pitch drive joint 2111 in the Z-axis direction. Such different configurations from the first embodiment will be described in detail later.
図12及び図13は、本発明の第2実施形態による手術用インストルメント200を示す図面である。図12及び図13を参照すれば、本発明の第2実施形態による手術用インストルメント200は、操作部210、エンドツール220、動力伝達部230及び連結部240を含む。 12 and 13 are drawings showing a surgical instrument 200 according to a second embodiment of the present invention. 12 and 13, the surgical instrument 200 according to the second embodiment of the present invention includes an operating part 210, an end tool 220, a power transmission part 230 and a connection part 240. As shown in FIG.
手術用インストルメント200の操作部210は、エンドツール220のピッチ運動を制御するピッチ操作部211と、エンドツール220のヨー運動を制御するヨー操作部212と、エンドツール220のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部213と、を含む。 The operation unit 210 of the surgical instrument 200 includes a pitch operation unit 211 that controls the pitch motion of the end tool 220, a yaw operation unit 212 that controls the yaw motion of the end tool 220, and an actuation motion of the end tool 220. and an actuation operation unit 213 that operates.
ピッチ操作部211は、ピッチ駆動関節2111及びピッチ駆動取っ手2112を含む。ここで、ピッチ駆動関節2111は、Y軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ駆動取っ手2112は、ピッチ駆動関節2111と連結され、ピッチ駆動関節2111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ駆動関節2111は、屈曲型関節部材でもある。 The pitch operation part 211 includes a pitch drive joint 2111 and a pitch drive handle 2112 . Here, the pitch driving joint 2111 is rotatable around the Y-axis, and the pitch driving handle 2112 is connected to the pitch driving joint 2111 to rotate together with the pitch driving joint 2111 . Here, the pitch drive joint 2111 is also a bending joint member.
一方、ヨー操作部212とアクチュエーション操作部213は、ピッチ操作部211のピッチ駆動取っ手2112の一端部上に形成されている。 On the other hand, the yaw operation part 212 and the actuation operation part 213 are formed on one end of the pitch drive handle 2112 of the pitch operation part 211 .
ヨー操作部212は、ヨー駆動軸2121及びヨー駆動部2122を含む。ここで、ヨー駆動部2122は、ヨー駆動軸2121と連結され、ヨー駆動軸2121と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動部2122に人差し指を挟んだ状態で、ヨー駆動部2122を回転させれば、ヨー駆動部2122と連結されたヨー駆動軸2121が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部230を介して、エンドツール220に伝達され、エンドツール220の2つのジョー(jaw)221,222がヨー駆動軸2121の回転方向と同一方向に回転するのである。そのために、ヨー駆動軸2121には、プーリー2121aが形成される。そして、プーリー2121aには、ヨーワイヤ232Wが連結される。かようなヨーワイヤ232Wは、エンドツール220と連結され、エンドツール220を回転させる。 The yaw operation section 212 includes a yaw drive shaft 2121 and a yaw drive section 2122 . Here, the yaw driving part 2122 is connected to the yaw driving shaft 2121 and formed to rotate together with the yaw driving shaft 2121 . For example, if a user rotates the yaw driving part 2122 while holding the index finger between the yaw driving part 2122, the yaw driving shaft 2121 connected to the yaw driving part 2122 rotates together, and the rotational force is generated. , is transmitted to the end tool 220 via the power transmission part 230, and the two jaws 221, 222 of the end tool 220 rotate in the same direction as the yaw drive shaft 2121 rotates. For this purpose, the yaw drive shaft 2121 is formed with a pulley 2121a. A yaw wire 232W is connected to the pulley 2121a. Such yaw wire 232W is coupled with end tool 220 to cause end tool 220 to rotate.
アクチュエーション操作部213は、アクチュエーション駆動軸2131及びアクチュエーション駆動部2132を含む。一方、アクチュエーション駆動軸2131の一端部には、第1アクチュエーションリンク(図示せず)が連結され、第1アクチュエーションリンク(図示せず)の一端部には、第2アクチュエーションリンク233L2が連結され、第2アクチュエーションリンク233L2の一端部には、第3アクチュエーションリンク233L3が連結される。そのとき、第3アクチュエーションリンク233L3には、ピボットポイント233L3Pが形成され、第3アクチュエーションリンク233L3の移動の中心点役割を行う。一方、第3アクチュエーションリンク233L3の一端部には、ガイド突起233L3eが形成され、ピッチ駆動取っ手2112には、ガイド溝2112hが形成される。 The actuation operation section 213 includes an actuation drive shaft 2131 and an actuation drive section 2132 . On the other hand, a first actuation link (not shown) is connected to one end of the actuation drive shaft 2131, and a second actuation link 233L2 is connected to one end of the first actuation link (not shown). A third actuation link 233L3 is connected to one end of the second actuation link 233L2. At that time, a pivot point 233L3P is formed on the third actuation link 233L3 and serves as a central point for movement of the third actuation link 233L3. On the other hand, one end of the third actuation link 233L3 is formed with a guide projection 233L3e, and the pitch drive handle 2112 is formed with a guide groove 2112h.
一方、手術用インストルメント200のエンドツール220は、関節部材225として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール220は、第1ジョー(jaw)(図示せず)、第2ジョー(jaw)222、ジョーベース(jaw base)223、関節部材225を含む。一方、本発明の第2実施形態による手術用インストルメント200に適用される動力伝達部230は、1本以上のピッチワイヤ(pitch wire)(図示せず)、1本以上のヨーワイヤ(yaw wire)232W、アクチュエーションワイヤ(actuation wire)233Wを含む。 On the other hand, the end tool 220 of the surgical instrument 200 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 225. FIG. That is, the end tool 220 includes a first jaw (not shown), a second jaw 222 , a jaw base 223 and an articulation member 225 . Meanwhile, the power transmission part 230 applied to the surgical instrument 200 according to the second embodiment of the present invention includes at least one pitch wire (not shown) and at least one yaw wire. 232W, including actuation wires 233W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第2実施形態の場合、ピッチ駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸と、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸とが同一線上に形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント200のピッチ駆動取っ手2112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2と、エンドツールから同一距離に形成されるのである。ここで、本発明の手術用インストルメントの第2実施形態は、少なくともピッチ操作部211のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ駆動取っ手2112が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール220に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第2実施形態は、ピッチ駆動取っ手2112のZ軸方向の仮想中心軸X1と、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2とが同一線上に形成されているが、ピッチ操作部211が、図12のような状態で、ピッチ駆動関節2111を中心に少しでも回転すれば、ピッチ駆動取っ手2112が、ピッチ駆動関節2111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール220に近く形成される。 Here, in the case of the second embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction and the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction are formed on the same line. It is characterized by That is, the Z-direction virtual center axis X1 of the pitch drive handle 2112 of the surgical instrument 200 is formed at the same distance from the end tool as the Z-direction virtual center axis X2 of the pitch drive joint 2111 . Here, in the second embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in any one operation state of the pitch operation section 211, the pitch drive handle 2112 is positioned so that the virtual central axis X2 of the pitch drive joint in the Z-axis direction It is formed closer to the end tool 220 . That is, in the second embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 of the pitch drive handle 2112 in the Z-axis direction and the virtual center axis X2 of the pitch drive joint 2111 in the Z-axis direction are formed on the same line. However, if the pitch operation unit 211 rotates around the pitch drive joint 2111 even a little in the state shown in FIG. It is formed closer to the end tool 220 than X2.
<手術用インストルメントの第3実施形態>(E1+H1c)
以下では、本発明の第3実施形態による手術用インストルメント300について説明する。ここで、本発明の第3実施形態による手術用インストルメント300は、先立って記述した本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100(図2)に比べ、手術用インストルメント300のピッチ駆動取っ手3112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節3111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成されるという点で、特徴をもって異なる。また、ヨー操作部312も、本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100(図2)に比べて異なる。このように、第1実施形態に比べて異なる構成は、詳細に後述する。
<Third Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H1c)
A surgical instrument 300 according to a third embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 300 according to the third embodiment of the present invention has a pitch drive of the surgical instrument 300 as compared to the previously described surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention. The difference is that the handle 3112 has a Z-direction virtual center axis X1 that is farther from the end tool than the Z-direction virtual center axis X2 of the pitch drive joint 3111. The yaw manipulator 312 is also different compared to the surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention. Such different configurations from the first embodiment will be described in detail later.
図14及び図15は、本発明の第3実施形態による手術用インストルメント300を示す図面である。図14及び図15を参照すれば、本発明の第3実施形態による手術用インストルメント300は、操作部310、エンドツール320、動力伝達部330及び連結部340を含む。 14 and 15 are drawings showing a surgical instrument 300 according to a third embodiment of the present invention. 14 and 15, the surgical instrument 300 according to the third embodiment of the present invention includes an operating part 310, an end tool 320, a power transmission part 330 and a connection part 340. As shown in FIG.
手術用インストルメント300の操作部310は、エンドツール320のピッチ運動を制御するピッチ操作部311と、エンドツール320のヨー運動を制御するヨー操作部312と、エンドツール320のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部313と、を含む。 The operating portion 310 of the surgical instrument 300 includes a pitch operating portion 311 that controls the pitch motion of the end tool 320, a yaw operating portion 312 that controls the yaw motion of the end tool 320, and an actuation motion of the end tool 320. and an actuation operation unit 313 that operates.
ピッチ操作部311は、ピッチ駆動関節3111及びピッチ駆動取っ手3112を含む。ここで、ピッチ駆動関節3111は、Y軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ駆動取っ手3112は、ピッチ駆動関節3111と連結され、ピッチ駆動関節3111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ駆動関節3111は、屈曲型関節部材でもある。 The pitch operation part 311 includes a pitch drive joint 3111 and a pitch drive handle 3112 . Here, the pitch driving joint 3111 is rotatable around the Y-axis, and the pitch driving handle 3112 is connected to the pitch driving joint 3111 to rotate together with the pitch driving joint 3111 . Here, the pitch drive joint 3111 is also a bending joint member.
一方、ヨー操作部312は、ヨー駆動関節3121及びヨー駆動部3122を含む。ここで、ヨー駆動部3122は、ヨー駆動関節3121と連結され、ヨー駆動関節3121と共に回転するように形成される。例えば、ユーザが、ヨー駆動部3122に人差し指を挟んだ状態で、ヨー駆動部3122を回転させれば、ヨー駆動部3122と連結されたヨー駆動関節3121が共に回転し、かような回転力が、動力伝達部330を介して、エンドツール320に伝達され、エンドツール320の2つのジョー(jaw)が、ヨー駆動関節3121の回転方向と同一方向に左右に回転するのである。 On the other hand, the yaw operation section 312 includes a yaw drive joint 3121 and a yaw drive section 3122 . Here, the yaw driving part 3122 is connected to the yaw driving joint 3121 and formed to rotate together with the yaw driving joint 3121 . For example, if the user rotates the yaw driving part 3122 while holding the index finger between the yaw driving part 3122, the yaw driving joint 3121 connected to the yaw driving part 3122 rotates together, and the rotational force is generated. , is transmitted to the end tool 320 via the power transmission unit 330, and the two jaws of the end tool 320 rotate left and right in the same direction as the yaw drive joint 3121 rotates.
すなわち、第3実施形態においては、ヨー操作部312として、屈曲型関節部材が使用され、それは、ヨー操作による回転を与えるという点において、前述の実施形態のヨー操作部と同一目的を有する均等な構成要素として、かような目的のために、本実施形態の屈曲型関節部材外にも、多様な構成が適用可能である。本実施形態においては、ヨー操作部312は、中空の円筒形状に形成され、外周面には、多数個の溝3121aが一方向(X軸方向)に沿って形成され、屈曲自在に形成される。そのとき、それぞれの溝3121aの中間には、ヨー駆動関節3121の屈曲方向を決定するためのリブ3121bが形成される。すなわち、リブ3121bが形成された位置においては、屈曲が行われず、リブ3121bが形成されていない部分で屈曲が行われる。すなわち、ヨー駆動関節3121の上下面に沿って、リブ3121bが形成されているが、ヨー駆動関節3121は、リブ3121bが形成されていない左右方向に屈曲される。従って、ヨー駆動関節3121には、実際の回転軸が存在しないが、Z軸を中心に左右に回転すると想定することができるであろう。従って、ヨー駆動関節3121は、屈曲型関節部材によって形成され、ヨー運動の回転中心になるのである。 That is, in the third embodiment, a bending joint member is used as the yaw operation part 312, which is equivalent to the yaw operation part of the previous embodiment in that it provides rotation due to yaw operation. For this purpose, various configurations can be applied as components other than the bending joint member of the present embodiment. In this embodiment, the yaw operation part 312 is formed in a hollow cylindrical shape, and has a large number of grooves 3121a formed along one direction (X-axis direction) on the outer peripheral surface so as to be bendable. . At that time, a rib 3121b for determining the bending direction of the yaw drive joint 3121 is formed between the respective grooves 3121a. That is, bending is not performed at the position where the rib 3121b is formed, and bending is performed at the portion where the rib 3121b is not formed. That is, ribs 3121b are formed along the upper and lower surfaces of yaw drive joint 3121, but yaw drive joint 3121 is bent in the horizontal direction where ribs 3121b are not formed. Therefore, the yaw drive joint 3121 does not have an actual axis of rotation, but can be assumed to rotate left and right about the Z axis. Accordingly, the yaw drive joint 3121 is formed by the bending joint member and becomes the center of rotation for the yaw motion.
アクチュエーション操作部313は、アクチュエーション駆動軸3131及びアクチュエーション駆動部3132を含む。一方、アクチュエーション駆動軸3131の一端部には、第1アクチュエーションリンク333L1が連結され、第1アクチュエーションリンク333L1の一端部には、第2アクチュエーションリンク333L2が連結され、第2アクチュエーションリンク333L2の一端部には、第3アクチュエーションリンク333L3が連結される。そのとき、第3アクチュエーションリンク333L3には、ピボットポイント333L3Pが形成され、第3アクチュエーションリンク333L3の移動の中心点役割を行う。一方、第3アクチュエーションリンク333L3の一端部には、ガイド突起333L3eが形成され、ピッチ駆動取っ手3112には、ガイド溝(図示せず)が形成される。 The actuation operation section 313 includes an actuation drive shaft 3131 and an actuation drive section 3132 . On the other hand, a first actuation link 333L1 is connected to one end of the actuation drive shaft 3131, and a second actuation link 333L2 is connected to one end of the first actuation link 333L1. A third actuation link 333L3 is connected to one end of 333L2. At that time, a pivot point 333L3P is formed on the third actuation link 333L3 and serves as a central point for movement of the third actuation link 333L3. On the other hand, one end of the third actuation link 333L3 is formed with a guide projection 333L3e, and the pitch drive handle 3112 is formed with a guide groove (not shown).
一方、手術用インストルメント300のエンドツール320は、関節部材325として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール320は、第1ジョー(jaw)(図示せず)、第2ジョー(jaw)322、ジョーベース(jaw base)323、関節部材325を含む。一方、本発明の第3実施形態による手術用インストルメント300に適用される動力伝達部330は、1本以上のピッチワイヤ(pitch wire)331W、1本以上のヨーワイヤ(yaw wire)332W、アクチュエーションワイヤ(actuation wire)(図示せず)を含む。 On the other hand, the end tool 320 of the surgical instrument 300 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 325. FIG. That is, the end tool 320 includes a first jaw (not shown), a second jaw 322 , a jaw base 323 and an articulation member 325 . Meanwhile, the power transmission unit 330 applied to the surgical instrument 300 according to the third embodiment of the present invention includes at least one pitch wire 331W, at least one yaw wire 332W, and an actuation wire 332W. Includes an actuation wire (not shown).
ここで、本発明の手術用インストルメントの第3実施形態の場合、ピッチ駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸よりエンドツールから遠く形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント300のピッチ駆動取っ手3112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ駆動関節3111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成されるのである。 Here, in the case of the third embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction is formed farther from the end tool than the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction. It is characterized by That is, the Z-direction virtual center axis X1 of the pitch drive handle 3112 of the surgical instrument 300 is formed farther from the end tool than the Z-direction virtual center axis X2 of the pitch drive joint 3111 .
ここで、本発明の手術用インストルメントの第3実施形態は、少なくともピッチ操作部311のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ駆動取っ手3112が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール320に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第3実施形態は、ピッチ駆動取っ手3112が、ピッチ駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール320に遠く位置している。しかし、ピッチ動作を行うために、ピッチ操作部311をピッチ駆動関節3111を中心に一定角度以上回転させれば、ピッチ駆動取っ手3112の一部分が、ピッチ駆動関節3111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール220に近く形成される。 Here, in the third embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in any one operation state of the pitch operation section 311, the pitch drive handle 3112 is aligned with the virtual central axis X2 of the pitch drive joint in the Z-axis direction. It is formed closer to the end tool 320 . That is, in the third embodiment of the surgical instrument of the present invention, the pitch drive handle 3112 is located farther from the end tool 320 than the imaginary central axis X2 of the pitch drive joint in the Z-axis direction. However, if the pitch operation unit 311 is rotated around the pitch drive joint 3111 by a certain angle or more in order to perform the pitch motion, a part of the pitch drive handle 3112 will move to the virtual center axis X2 of the pitch drive joint 3111 in the Z-axis direction. It is formed closer to the end tool 220 .
<手術用インストルメントの第4実施形態>(E1+H21)
以下では、本発明の第4実施形態による手術用インストルメント400について説明する。ここで、本発明の第4実施形態による手術用インストルメント400は、先立って記述した本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100(図2)に比べ、操作部410のピッチ操作部及びヨー操作部が一体に形成されたピッチ/ヨー操作部411を具備し、ピッチ操作部及びヨー操作部の役割を同時に行うように形成され、そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部411が、エンドツール420の延長線上より上側に形成されるという点で、特徴をもって異なる。それによって、本発明の第4実施形態による手術用インストルメント400は、ピッチ/ヨー操作部411を、ユーザの手首ではない指で操作することになる。このように、第1実施形態に比べて異なる構成は、詳細に後述する。
<Fourth Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H21)
A surgical instrument 400 according to a fourth embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 400 according to the fourth embodiment of the present invention differs from the previously described surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention (FIG. 2) in that the pitch operation portion of the operation portion 410 and the The yaw control comprises an integrally formed pitch/yaw control 411 and is configured to perform the roles of pitch control and yaw control at the same time, and then the pitch/yaw control 411 is connected to the end It is different in that it is formed above the extended line of the tool 420 . Thereby, in the surgical instrument 400 according to the fourth embodiment of the present invention, the pitch/yaw operation section 411 is operated with fingers other than the user's wrist. Such different configurations from the first embodiment will be described in detail later.
図16及び図17は、本発明の第4実施形態による手術用インストルメント400を示す図面である。図16及び図17を参照すれば、本発明の第4実施形態による手術用インストルメント400は、操作部410、エンドツール420、動力伝達部430及び連結部440を含む。 16 and 17 are drawings showing a surgical instrument 400 according to a fourth embodiment of the present invention. 16 and 17, the surgical instrument 400 according to the fourth embodiment of the present invention includes an operating part 410, an end tool 420, a power transmission part 430 and a connection part 440. As shown in FIG.
手術用インストルメント400の操作部410は、エンドツール420のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部411と、エンドツール420のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部413と、を含む。 The controls 410 of the surgical instrument 400 include pitch/yaw controls 411 that control the pitch and yaw movements of the end tool 420 and actuation controls 413 that control the actuation movements of the end tool 420. .
ピッチ/ヨー操作部411は、ピッチ/ヨー駆動関節4111と、ピッチ/ヨー駆動部4112とを含む。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節4111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動部4112は、ピッチ/ヨー駆動関節4111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節4111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節4111は、屈曲型関節部材でもある。 Pitch/yaw operation portion 411 includes a pitch/yaw drive joint 4111 and a pitch/yaw drive portion 4112 . Here, the pitch/yaw driving joint 4111 is rotatable about the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw driving part 4112 is connected to the pitch/yaw driving joint 4111 and together with the pitch/yaw driving joint 4111 . formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 4111 is also a bending joint member.
屈曲型に形成されたピッチ/ヨー駆動関節4111は、中空の円筒形状に形成され、外周面には、多数個の溝4111aが一方向(X軸方向)に沿って形成され、屈曲自在に形成される。そのとき、それぞれの溝4111aの中間には、ピッチ/ヨー駆動関節4111の屈曲方向をガイドするためのリブ4111P,4111Yが形成される。すなわち、リブ4111P,4111Yが形成された位置においては、屈曲が良好に行われず、リブ4111P,4111Yが形成されていない部分において、主に屈曲が行われる。 The bent pitch/yaw drive joint 4111 is formed in a hollow cylindrical shape, and has a large number of grooves 4111a formed along one direction (X-axis direction) on the outer peripheral surface so as to be freely bendable. be done. At that time, ribs 4111P and 4111Y for guiding the bending direction of the pitch/yaw drive joint 4111 are formed between the respective grooves 4111a. That is, bending is not well performed at the positions where the ribs 4111P and 4111Y are formed, and bending is mainly performed at the portions where the ribs 4111P and 4111Y are not formed.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節4111には、ピッチ/ヨー駆動関節4111の第1方向への屈曲(すなわち、ピッチ運動)をガイドする第1リブ4111Pと、ピッチ/ヨー駆動関節4111の第2方向への屈曲(すなわち、ヨー運動)をガイドする第2リブ4111Yとが形成される。そのとき、第2リブ4111Yは、第1リブ4111Pに対して、一定程度オフセット(offset)されて形成される。また、偶数番目の溝4111aには、第1リブ4111Pが形成され、奇数番目の溝4111aには、第2リブ4111Yが形成される方式で、第1リブ4111P及び第2リブ4111Yが互いに交互に形成される。 At that time, the pitch/yaw drive joint 4111 includes a first rib 4111P that guides bending (ie, pitch motion) of the pitch/yaw drive joint 4111 in the first direction, and A second rib 4111Y is formed to guide bending (that is, yaw motion). At this time, the second rib 4111Y is formed to be offset by a certain amount with respect to the first rib 4111P. In addition, the first ribs 4111P are formed in the even-numbered grooves 4111a, and the second ribs 4111Y are formed in the odd-numbered grooves 4111a. It is formed.
すなわち、図17で見たとき、ピッチ/ヨー駆動関節4111の両横面に沿って、第1リブ4111Pが形成されているが、ピッチ/ヨー駆動関節4111は、上下方向に屈曲される。従って、ピッチ/ヨー駆動関節4111には、実際の回転軸が存在しないが、図17のY軸を中心に上下に回転すると想定することができるであろう。従って、ピッチ/ヨー駆動関節4111は、ピッチ運動の回転中心になるのである。 17, first ribs 4111P are formed along both lateral surfaces of the pitch/yaw drive joint 4111, but the pitch/yaw drive joint 4111 is bent in the vertical direction. Thus, pitch/yaw drive joint 4111 has no actual axis of rotation, but can be assumed to rotate up and down about the Y axis in FIG. Thus, pitch/yaw drive joint 4111 becomes the center of rotation for pitch motion.
また、ピッチ/ヨー駆動関節4111の上下面に沿って、第2リブ4111Yが形成されているが、ピッチ/ヨー駆動関節4111は、左右方向に屈曲される。従って、ピッチ/ヨー駆動関節4111には、実際の回転軸が存在しないが、図17のZ軸を中心に左右に回転すると想定することができるであろう。従って、ピッチ/ヨー駆動関節4111は、ヨー運動の回転中心になるのである。 Second ribs 4111Y are formed along the upper and lower surfaces of the pitch/yaw drive joint 4111, and the pitch/yaw drive joint 4111 is bent in the left-right direction. Thus, pitch/yaw drive joint 4111 has no actual axis of rotation, but can be assumed to rotate left and right about the Z axis in FIG. Thus, pitch/yaw drive joint 4111 becomes the center of rotation for yaw motion.
ここで、第1リブ4111P及び第2リブ4111Yは、必ずしもピッチ/ヨー駆動関節4111の垂直平面上または水平平面上に形成されなければならないのではなく、ピッチ/ヨー駆動関節4111の垂直平面または水平平面から一定程度オフセットされるように形成されもする。 Here, the first rib 4111P and the second rib 4111Y do not necessarily have to be formed on the vertical plane or the horizontal plane of the pitch/yaw drive joint 4111. It may also be formed to be offset from the plane by a certain amount.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節4111のピッチ/ヨー駆動部4112側端部には、ピッチワイヤ431Wとヨーワイヤ432Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動部4112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節4111が回転し、ピッチ/ヨー駆動関節4111が回転しながら、ピッチワイヤ431Wまたはヨーワイヤ432Wのいずれか一端部を押し、他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール420のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of a pitch wire 431W and a yaw wire 432W are coupled to the end of the pitch/yaw drive joint 4111 on the pitch/yaw drive unit 4112 side. Therefore, when the pitch/yaw driving part 4112 rotates, the pitch/yaw driving joint 4111 connected thereto rotates, and while the pitch/yaw driving joint 4111 rotates, either one end of the pitch wire 431W or the yaw wire 432W is driven. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw movement of the end tool 420 coupled thereto.
それについて異なって説明すれば、エンドツールも、ピッチ運動及びヨー運動の回転中心(すなわち、関節部材)が、エンドツール(第1ジョー及び第2ジョー)の後ろ側に形成され、操作部も、ピッチ運動及びヨー運動の回転中心(すなわち、ピッチ/ヨー駆動関節)が操作部(ピッチ/ヨー駆動部)の後ろ側に形成され、エンドツールと操作部は、いずれもその後ろ側に形成された回転中心を基準に動くために、構造上直観的に動作が互いに一致するといえるのである。 To describe it differently, the end tool also has a center of rotation for pitch and yaw motions (that is, a joint member) formed behind the end tool (first jaw and second jaw), and the operation part also The center of rotation for pitch and yaw motion (i.e., the pitch/yaw drive joint) was formed behind the manipulator (pitch/yaw drive), and the end tool and manipulator were both formed behind it. Since they move based on the center of rotation, it can be said intuitively that their movements match each other structurally.
アクチュエーション操作部413は、アクチュエーション駆動軸4131及びアクチュエーション駆動部4132を含む。一方、アクチュエーション駆動軸4131の一端部には、アクチュエーションワイヤ433Wが連結される。そして、アクチュエーションワイヤ433Wの他端部は、エンドツール420のアクチュエーションガイドピン133WG(図8)に連結される。 The actuation operation section 413 includes an actuation drive shaft 4131 and an actuation drive section 4132 . On the other hand, one end of the actuation drive shaft 4131 is connected with an actuation wire 433W. The other end of the actuation wire 433W is connected to the actuation guide pin 133WG (FIG. 8) of the end tool 420. As shown in FIG.
一方、手術用インストルメント400のエンドツール420は、関節部材425として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール420は、第1ジョー(jaw)(図示せず)、第2ジョー(jaw)422、ジョーベース(jaw base)423、関節部材425を含む。一方、本発明の第2実施形態による手術用インストルメント400に適用される動力伝達部430は、1本以上のピッチワイヤ431W、1本以上のヨーワイヤ432W、アクチュエーションワイヤ433Wを含む。 On the other hand, the end tool 420 of the surgical instrument 400 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 425 . That is, the end tool 420 includes a first jaw (not shown), a second jaw 422 , a jaw base 423 and an articulation member 425 . Meanwhile, the power transmission part 430 applied to the surgical instrument 400 according to the second embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 431W, one or more yaw wires 432W, and one or more actuation wires 433W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第4実施形態の場合、前述のように、1)操作部410のピッチ操作部及びヨー操作部が一体に形成されたピッチ/ヨー操作部411を具備し、ピッチ操作部及びヨー操作部の役割を同時に行うように形成される。2)そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部411が、エンドツール420の延長線上より上側に形成されることを特徴とする。 Here, in the case of the fourth embodiment of the surgical instrument of the present invention, as described above, 1) the pitch/yaw operation section 411 in which the pitch operation section and the yaw operation section of the operation section 410 are integrally formed is provided. , and is formed to perform the roles of the pitch operation part and the yaw operation part at the same time. 2) At that time, the pitch/yaw operation part 411 is formed above the extension line of the end tool 420 .
<手術用インストルメントの第5実施形態、第6実施形態、第7実施形態の概念区分> 以下では、本発明の第5実施形態、第6実施形態、第7実施形態による手術用インストルメントを記述するに先立ち、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態、第6実施形態、第7実施形態を特徴づける基準について簡略に説明する。 <Concept divisions of fifth, sixth, and seventh embodiments of surgical instruments> Hereinafter, surgical instruments according to fifth, sixth, and seventh embodiments of the present invention will be described. Prior to the description, a brief description of criteria characterizing the fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instrument of the present invention will be provided.
図18Aは、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態のピッチ動作概念図であり、図18Bは、ヨー動作概念図であり、図18Cは、本発明の手術用インストルメントの第6実施形態のピッチ動作概念図であり、図18Dは、ヨー動作概念図であり、図18Eは、本発明の手術用インストルメントの第7実施形態のピッチ動作概念図であり、図18Fは、ヨー動作概念図である。 18A is a conceptual diagram of pitch operation of the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, FIG. 18B is a conceptual diagram of yaw operation, and FIG. 18C is a sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention. 18D is a conceptual diagram of yaw movement, FIG. 18E is a conceptual diagram of pitch movement of the surgical instrument according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 18F is a conceptual diagram of yaw movement. It is a conceptual diagram.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態、第6実施形態、第7実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸と、ピッチ/ヨー駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸との位置関係において、特徴をもって区分される。 Here, in the fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis of the pitch/yaw drive handle in the Z-axis direction and the Z-axis of the pitch/yaw drive joint In terms of the positional relationship with the virtual central axis of the direction, it is distinguished by features.
図18A及び図18Bを参照すれば、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態の場合、ピッチ/ヨー駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸が、ピッチ/ヨー駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸よりエンドツール側に近く形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント500のピッチ/ヨー駆動取っ手5112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール側に近く形成されるのである。 18A and 18B, in the case of the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the imaginary Z axis of the pitch/yaw drive handle is the Z axis of the pitch/yaw drive joint. It is characterized in that it is formed closer to the end tool side than the virtual central axis. In other words, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 5112 of the surgical instrument 500 is formed closer to the end tool side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111. be.
その場合、ピッチ動作のために動くピッチ/ヨー駆動取っ手5112(または、それを取った手、または取っ手)がピッチ/ヨー関節ポイントより前方(すなわち、エンドツール側)に位置し、従って、図18Aのように、ユーザの手首部位に関節の回転中心が置かれ、ユーザの手部分が回転することになるので、操作が直観的であって楽であるという長所がある。すなわち、実際エンドツール520が回転するように、ユーザの手首が基準になり、前方に位置した手を動かしてエンドツールを操作することができ、手術用インストルメントのピッチ操作が直観的に一致する。 In that case, the pitch/yaw drive handle 5112 (or the hand or handle that picks it up) that moves for the pitch motion is located forward (i.e., toward the end tool) of the pitch/yaw articulation point, thus FIG. 18A. As described above, the center of rotation of the joint is placed on the user's wrist and the user's hand rotates, so there is an advantage that the operation is intuitive and easy. That is, the end tool can be manipulated by moving the hand positioned in front of the user's wrist so that the end tool 520 actually rotates, intuitively matching the pitch operation of the surgical instrument. .
また、ヨー(yaw)動作のために動くピッチ/ヨー駆動取っ手5112(または、それを取った手、または取っ手)が、ピッチ/ヨー関節ポイントより前方(すなわち、エンドツール側)に位置し、従って、図18Bのように、ユーザの手首部位に関節の回転中心が置かれ、ユーザの手部分が回転することになるので、操作が直観的であって楽であるという長所がある。すなわち、実際エンドツール520が回転するように、ユーザの手首が基準になって前方に位置した手を動かしてエンドツールを操作することができ、手術用インストルメントのヨー操作が直観的に一致する。かような構成は、後述する第8実施形態にも同一に適用される。 Also, the pitch/yaw drive handle 5112 (or the hand or handle that picks it up) that moves for yaw motion is located forward of the pitch/yaw articulation point (i.e., toward the end tool), thus As shown in FIG. 18B, the center of rotation of the joint is placed on the user's wrist, and the user's hand rotates, so there is an advantage in that the operation is intuitive and easy. In other words, the end tool can be manipulated by moving the hand positioned in front of the user's wrist so that the end tool 520 actually rotates, and the yaw operation of the surgical instrument intuitively matches. . Such a configuration is similarly applied to the eighth embodiment, which will be described later.
図18C及び図18Dを参照すれば、本発明の手術用インストルメントの第6実施形態の場合、ピッチ/ヨー駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸と、ピッチ/ヨー駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸とが同一線上に形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント600のピッチ/ヨー駆動取っ手6112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2と、エンドツールから同一距離に形成されるのである。 18C and 18D, in the case of the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual Z axis of the pitch/yaw drive handle and the Z axis of the pitch/yaw drive joint. It is characterized by being formed on the same line as the virtual central axis. That is, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 6112 of the surgical instrument 600 and the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111 are formed at the same distance from the end tool. It is.
その場合、ピッチ動作のために動くピッチ/ヨー駆動取っ手6112(または、それを取った手、または取っ手)が、ピッチ/ヨー関節ポイント上に位置し、従って、図18Cのように、ユーザが、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112を取る部位に、関節の回転中心が置かれるのである。 In that case, the pitch/yaw drive handle 6112 (or the hand or handle that picked it up) that moves for the pitch motion is located on the pitch/yaw articulation point, and thus, as in FIG. The center of rotation of the joint is placed where the pitch/yaw drive handle 6112 is taken.
また、ヨー(yaw)動作のために動くピッチ/ヨー駆動取っ手6112(または、それを取った手、または取っ手)が、ピッチ/ヨー関節ポイント上に位置し、従って、図18Dのように、ユーザが、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112を取る部位に、関節の回転中心が置かれるのである。従って、かような場合には、手の先部分と後部分とがいずれも動くようになる。かような構成は、後述する第9実施形態にも同一に適用される。 Also, the pitch/yaw drive handle 6112 (or the hand or handle that picks it up), which moves for yaw motion, is located on the pitch/yaw articulation point, thus, as in FIG. However, the center of rotation of the joint is placed where the pitch/yaw drive handle 6112 is taken. Therefore, in such a case, both the tip portion and the rear portion of the hand will move. Such a configuration is similarly applied to the ninth embodiment, which will be described later.
図18E及び図18Fを参照すれば、本発明の手術用インストルメントの第7実施形態の場合、ピッチ/ヨー駆動取っ手のZ軸方向の仮想中心軸が、ピッチ/ヨー駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸よりエンドツールから遠く形成されることを特徴とする。すなわち、手術用インストルメント700のピッチ/ヨー駆動取っ手7112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成されるのである。 18E and 18F, for the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention, the imaginary Z axis of the pitch/yaw drive handle is the Z axis of the pitch/yaw drive joint. It is characterized by being formed farther from the end tool than the virtual central axis. That is, the imaginary center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 7112 of the surgical instrument 700 is formed farther from the end tool than the imaginary center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111. .
その場合、ピッチ動作のために動くピッチ/ヨー駆動取っ手7112(または、それを取った手、または取っ手)が、ピッチ/ヨー関節ポイントより後方(すなわち、エンドツールの反対側)に位置する。 In that case, the pitch/yaw drive handle 7112 (or the hand or handle that picks it up) that moves for the pitch motion is located behind the pitch/yaw articulation point (ie, opposite the end tool).
また、ヨー(yaw)動作のために動くピッチ/ヨー駆動取っ手7112(または、それを取った手、または取っ手)が、ピッチ/ヨー関節ポイントより後方(すなわち、エンドツールの反対側)に位置し、従って、図18Eのように、ユーザの手の先側が固定され、それを基準に、腕の後ろ部分(手首など)が動くようになる。 Also, the pitch/yaw drive handle 7112 (or the hand or handle that picks it up) that moves for yaw motion is located behind the pitch/yaw articulation point (i.e., on the opposite side of the end tool). Therefore, as shown in FIG. 18E, the tip side of the user's hand is fixed, and the back portion of the arm (such as the wrist) moves based on that.
前述の本発明の手術用インストルメントの第5実施形態、第6実施形態、第7実施形態において共通する点は、少なくとも、ピッチ操作部のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手が、ピッチ/ヨー駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールに近く形成されるという点である。 A point common to the above-described fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instrument of the present invention is that the pitch/yaw drive handle is used at least in the operation state of any one of the pitch operation units. is formed closer to the end tool than the imaginary center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint.
例えば、図18A及び図18Bに図示された本発明の手術用インストルメントの第5実施形態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112のZ軸方向の仮想中心軸X1自体が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520側に近く形成されているが、ピッチ/ヨー操作部511のほとんど全ての動作状態において、ピッチ駆動/ヨー取っ手5112が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520に近く形成される。 For example, in the fifth embodiment of the surgical instrument of the invention illustrated in FIGS. is closer to the end tool 520 than the imaginary central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111, the pitch/yaw drive joint 5111 is positioned closer to the end tool 520 in almost all operating states of the pitch/yaw operation unit 511. is formed closer to the end tool 520 than the imaginary center axis X2 in the Z-axis direction.
一方、図18C及び図18Dに図示された本発明の手術用インストルメントの第6実施形態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112のZ軸方向の仮想中心軸X1と、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2とが同一線上に形成されているが、ピッチ/ヨー操作部611が、図18Cのような状態で、ピッチ/ヨー駆動関節6111を中心に前方へ少しでも回転すれば、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール620に近く形成される。 On the other hand, in the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention illustrated in FIGS. Although it is formed on the same line as the virtual central axis X2 in the Z-axis direction, if the pitch/yaw operation unit 611 rotates forward about the pitch/yaw drive joint 6111 in the state shown in FIG. For example, the pitch/yaw drive handle 6112 is formed closer to the end tool 620 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 6111 in the Z-axis direction.
一方、図18E及び図18Fに図示された本発明の手術用インストルメントの第7実施形態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成されている。従って、図18Eのような状態では、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112が、ピッチ/ヨー駆動関節のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720に遠く位置している。しかし、ピッチ動作を行うために、ピッチ/ヨー操作部711を、ピッチ/ヨー駆動関節7111を中心に前方へ一定角度以上回転させれば、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112の一部分が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720に近く形成される。 On the other hand, in the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention illustrated in FIGS. It is formed farther from the end tool than the imaginary central axis X2 in the Z-axis direction. 18E, the pitch/yaw drive handle 7112 is located farther from the end tool 720 than the imaginary center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint. However, if the pitch/yaw operation part 711 is rotated forward by a certain angle or more around the pitch/yaw drive joint 7111 in order to perform the pitch motion, a part of the pitch/yaw drive handle 7112 will operate as a pitch/yaw drive. It is formed closer to the end tool 720 than the imaginary center axis X2 of the joint 7111 in the Z-axis direction.
このように、ピッチ/ヨー操作部511,611,711の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112,6112,7112が、ピッチ/ヨー駆動関節5111,6111,7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520,620,720に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節よりその先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的な操作が困難になる。しかし、本発明の実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 Thus, in the operating state of at least one of the pitch/yaw controls 511, 611, 711, the pitch/yaw drive handle 5112, 6112, 7112 is aligned with the Z axis of the pitch/yaw drive joint 5111, 6111, 7111. By being formed closer to the end tools 520, 620, 720 than the virtual central axis X2 of the direction, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joints of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. operation becomes difficult. However, due to such characteristics, the embodiment of the present invention can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in operating the operation part for operating the end tool, unlike the existing instruments.
<手術用インストルメントの第5実施形態>(E1+H22a)
以下では、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500について説明する。ここで、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500は、先立って記述した本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100(図2)に比べ、操作部510のピッチ操作部及びヨー操作部が一体に形成されたピッチ/ヨー操作部511を具備し、ピッチ操作部及びヨー操作部の役割を同時に行うように形成され、そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部511が、エンドツール520の延長線上に形成されるという点で、特徴をもって異なる。また、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500は、手術用インストルメント500のピッチ/ヨー駆動取っ手5112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520側に近く形成されるという点で、特徴をもって異なる。このように、第1実施形態に比べて異なる構成は、詳細に後述する。
<Fifth Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H22a)
A surgical instrument 500 according to a fifth embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 500 according to the fifth embodiment of the present invention differs from the previously described surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention (FIG. 2) in that the pitch operation portion and the The yaw control comprises an integrally formed pitch/yaw control 511 and is formed to perform the roles of pitch control and yaw control simultaneously, and then the pitch/yaw control 511 is connected to the end It is characteristically different in that it is formed on an extension of the tool 520 . Further, in the surgical instrument 500 according to the fifth embodiment of the present invention, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 5112 of the surgical instrument 500 is aligned with the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111. is formed closer to the end tool 520 side than the imaginary center axis X2 of . Such different configurations from the first embodiment will be described in detail later.
図19A及び図19Bは、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500を示す図面である。図19A及び図19Bを参照すれば、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500は、操作部510、エンドツール520、動力伝達部530及び連結部540を含む。 19A and 19B are drawings showing a surgical instrument 500 according to a fifth embodiment of the present invention. 19A and 19B, a surgical instrument 500 according to a fifth embodiment of the present invention includes an operating portion 510, an end tool 520, a power transmission portion 530 and a connection portion 540. FIG.
手術用インストルメント500の操作部510は、エンドツール520のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部511と、エンドツール520のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部513と、を含む。 The controls 510 of the surgical instrument 500 include pitch/yaw controls 511 that control the pitch and yaw movements of the end tool 520 and actuation controls 513 that control the actuation movements of the end tool 520. .
ピッチ/ヨー操作部511は、ピッチ/ヨー駆動関節5111と、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112とを含む。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節5111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112は、ピッチ/ヨー駆動関節5111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節5111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節5111は、屈曲型関節部材でもある。 Pitch/yaw control 511 includes pitch/yaw drive joint 5111 and pitch/yaw drive handle 5112 . Here, the pitch/yaw drive joint 5111 is rotatable about the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 5112 is connected to the pitch/yaw drive joint 5111 and together with the pitch/yaw drive joint 5111. formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 5111 is also a bending joint member.
屈曲型に形成されたピッチ/ヨー駆動関節5111は、中空の円筒形状に形成され、外周面には、多数個の溝5111aが一方向(X軸方向)に沿って形成され、屈曲自在に形成される。そのとき、それぞれの溝5111aの中間には、ピッチ/ヨー駆動関節5111の屈曲方向をガイドするためのリブ5111P,5111Yが形成される。すなわち、リブ5111P,5111Yが形成された位置においては、屈曲が良好に行われず、リブ5111P,5111Yが形成されていない部分において、主に屈曲が行われる。 The bent pitch/yaw drive joint 5111 is formed in a hollow cylindrical shape, and has a large number of grooves 5111a formed along one direction (X-axis direction) on the outer peripheral surface so that the joint 5111 can be freely bent. be done. At this time, ribs 5111P and 5111Y for guiding the bending direction of the pitch/yaw drive joint 5111 are formed between the respective grooves 5111a. That is, bending is not performed satisfactorily at the positions where the ribs 5111P and 5111Y are formed, and bending is mainly performed at the portions where the ribs 5111P and 5111Y are not formed.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節5111の第1方向への屈曲(すなわち、ピッチ運動)をガイドする第1リブ5111Pによって、ピッチ/ヨー駆動関節5111がY軸を中心に上下に回転し、ピッチ/ヨー駆動関節5111は、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節5111の第2方向への屈曲(すなわち、ヨー運動)をガイドする第2リブ5111Yによって、ピッチ/ヨー駆動関節5111が、Z軸を中心に左右に回転し、ピッチ/ヨー駆動関節5111は、ヨー運動の回転中心になる。 At that time, the pitch/yaw drive joint 5111 rotates up and down about the Y-axis by the first rib 5111P that guides the bending of the pitch/yaw drive joint 5111 in the first direction (that is, the pitch movement). The yaw drive joint 5111 becomes the center of rotation for pitch motion. In addition, the second rib 5111Y that guides the bending of the pitch/yaw drive joint 5111 in the second direction (that is, the yaw motion) causes the pitch/yaw drive joint 5111 to rotate left and right about the Z axis, thereby The yaw drive joint 5111 becomes the center of rotation for yaw motion.
言い換えれば、図19Bに図示されているように、第1リブ5111Pは、ピッチ運動の回転中心になるために、ピッチ/ヨー駆動関節5111のY軸方向直径上に形成され、第2リブ5111Yは、ヨー運動の回転中心になるために、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向直径上に形成される。さらに、ピッチ/ヨー駆動関節5111には、第1リブ5111P及び第2リブ5111Y以外にも、多様な位置のリブが追加して形成され、かようなリブは、ピッチ/ヨー駆動関節5111の屈曲をさらに柔らかにする役割を行う。 In other words, as illustrated in FIG. 19B, a first rib 5111P is formed on the Y-axis diameter of the pitch/yaw drive joint 5111 to become the center of rotation for pitch motion, and a second rib 5111Y is formed on the Y-axis diameter of the pitch/yaw drive joint 5111. , is formed on the Z-axis diameter of pitch/yaw drive joint 5111 to become the center of rotation for yaw motion. Further, the pitch/yaw drive joint 5111 is additionally formed with ribs at various positions in addition to the first rib 5111P and the second rib 5111Y. play a role in softening the
一方、ピッチ/ヨー駆動関節5111において、エンドツール520側端部には、ピッチワイヤ531Wとヨーワイヤ532Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節5111が回転し、ピッチ/ヨー駆動関節5111が回転しながら、ピッチワイヤ531Wまたはヨーワイヤ532Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール520のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, in the pitch/yaw drive joint 5111, both ends of the pitch wire 531W and the yaw wire 532W are coupled to the ends on the end tool 520 side. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 5112 rotates, the pitch/yaw drive joint 5111 connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 5111 rotates, either one end of the pitch wire 531W or the yaw wire 532W is rotated. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw motion of the end tool 520 coupled thereto.
アクチュエーション操作部513は、アクチュエーション駆動軸5131とアクチュエーション駆動部5132とを含む。一方、アクチュエーション駆動軸5131の一端部には、第1アクチュエーションリンク533L1が連結され、第1アクチュエーションリンク533L1の一端部には、第2アクチュエーションリンク533L2が連結され、第2アクチュエーションリンク533L2の一端部には、第3アクチュエーションリンク533L3が連結される。そのとき、第3アクチュエーションリンク533L3には、ピボットポイント533L3Pが形成され、第3アクチュエーションリンク533L3の移動の中心点役割を行う。一方、第3アクチュエーションリンク533L3の一端部には、ガイド突起533L3eが形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112には、ガイド溝5112hが形成される。一方、ガイド突起533L3eには、アクチュエーションワイヤ533Wが連結される。そして、アクチュエーションワイヤ533Wの他端部は、エンドツール520のアクチュエーションガイドピン133WG(図8)に連結される。 Actuation operation portion 513 includes an actuation drive shaft 5131 and an actuation drive portion 5132 . On the other hand, a first actuation link 533L1 is connected to one end of the actuation drive shaft 5131, and a second actuation link 533L2 is connected to one end of the first actuation link 533L1. A third actuation link 533L3 is connected to one end of 533L2. At that time, a pivot point 533L3P is formed on the third actuation link 533L3 and serves as a central point for movement of the third actuation link 533L3. On the other hand, one end of the third actuation link 533L3 is formed with a guide projection 533L3e, and the pitch/yaw drive handle 5112 is formed with a guide groove 5112h. On the other hand, the actuation wire 533W is connected to the guide projection 533L3e. The other end of the actuation wire 533W is connected to the actuation guide pin 133WG (FIG. 8) of the end tool 520. As shown in FIG.
一方、手術用インストルメント500のエンドツール520は、関節部材525として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール520は、第1ジョー(jaw)(図示せず)、第2ジョー(jaw)522、ジョーベース(jaw base)523、関節部材525を含む。一方、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500に適用される動力伝達部530は、1本以上のピッチワイヤ531W、1本以上のヨーワイヤ532W、アクチュエーションワイヤ533Wを含む。 On the other hand, the end tool 520 of the surgical instrument 500 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 525. FIG. That is, the end tool 520 includes a first jaw (not shown), a second jaw 522 , a jaw base 523 and an articulation member 525 . Meanwhile, the power transmission part 530 applied to the surgical instrument 500 according to the fifth embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 531W, one or more yaw wires 532W, and one or more actuation wires 533W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態の場合、前述のように、1)操作部510のピッチ操作部及びヨー操作部が一体に形成されたピッチ/ヨー操作部511を具備し、ピッチ操作部及びヨー操作部の役割を同時に行うように形成される。2)そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部511が、エンドツール520の延長線上に形成されることを特徴とする。 Here, in the case of the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, as described above, 1) the pitch/yaw operation section 511 in which the pitch operation section and the yaw operation section of the operation section 510 are integrally formed is provided. , and is formed to perform the roles of the pitch operation part and the yaw operation part at the same time. 2) At that time, the pitch/yaw operation part 511 is formed on an extension line of the end tool 520 .
また、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態の場合、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520側に近く形成されることを特徴とする。 Further, in the case of the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 of the pitch/yaw drive handle 5112 in the Z-axis direction is closer to the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 5111 in the Z-axis direction. It is characterized by being formed close to the end tool 520 side.
従って、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態は、少なくともピッチ/ヨー操作部511のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール120に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第5実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112のZ軸方向の仮想中心軸X1自体が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520側に近く形成されているが、ピッチ/ヨー操作部511のほとんど全ての動作状態において、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520に近く形成される。 Accordingly, the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention is such that, at least in any one operating state of the pitch/yaw control portion 511, the pitch/yaw drive handle 5112 is aligned with the Z axis of the pitch/yaw drive joint 5111. It is formed closer to the end tool 120 than the imaginary central axis X2 of the direction. That is, in the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 of the pitch/yaw drive handle 5112 in the Z-axis direction is closer to the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 5111 in the Z-axis direction. Although formed close to the end tool 520 side, the pitch/yaw drive handle 5112 is positioned closer to the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 5111 in the Z-axis direction in almost all operating states of the pitch/yaw operation unit 511. It is formed close to end tool 520 .
このように、ピッチ/ヨー操作部511の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手5112が、ピッチ/ヨー駆動関節5111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール520に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節より先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的に操作が困難になる。しかし、本実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 In this manner, in at least one operating state of the pitch/yaw operation section 511, the pitch/yaw drive handle 5112 is closer to the end tool 520 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 5111 in the Z-axis direction. As a result, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. difficult to operate. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in the operation of the operation section for manipulating the end tool, unlike the existing instruments.
<手術用インストルメントの第6実施形態>(E1+H22b)
以下では、本発明の第6実施形態による手術用インストルメント600について説明する。ここで、本発明の第6実施形態による手術用インストルメント600は、先立って記述した本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500(図19A)に比べ、手術用インストルメント600のピッチ/ヨー駆動取っ手6112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2と同一線上に形成されるという点で、特徴をもって異なる。
<Sixth Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H22b)
A surgical instrument 600 according to a sixth embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 600 according to the sixth embodiment of the present invention has a greater pitch / It is characteristically different in that the Z-direction virtual central axis X1 of the yaw drive handle 6112 is formed on the same line as the Z-direction virtual central axis X2 of the pitch/yaw drive joint 6111 .
図20及び図21は、本発明の第6実施形態による手術用インストルメント600を示す図面である。図20及び図21を参照すれば、本発明の第6実施形態による手術用インストルメント600は、操作部610、エンドツール620、動力伝達部630及び連結部640を含む。 20 and 21 are drawings showing a surgical instrument 600 according to a sixth embodiment of the present invention. 20 and 21, the surgical instrument 600 according to the sixth embodiment of the present invention includes an operating portion 610, an end tool 620, a power transmission portion 630 and a connection portion 640. As shown in FIG.
手術用インストルメント600の操作部610は、エンドツール620のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部611と、エンドツール620のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部613と、を含む。ここで、ピッチ/ヨー操作部611は、ピッチ/ヨー駆動関節6111とピッチ/ヨー駆動取っ手6112とを含む。そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節6111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112は、ピッチ/ヨー駆動関節6111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節6111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節6111は、屈曲型関節部材でもある。 The controls 610 of the surgical instrument 600 include pitch/yaw controls 611 that control the pitch and yaw movements of the end tool 620 and actuation controls 613 that control the actuation movements of the end tool 620. . Here, the pitch/yaw operating portion 611 includes a pitch/yaw drive joint 6111 and a pitch/yaw drive handle 6112 . At that time, the pitch/yaw drive joint 6111 is rotatably formed around the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 6112 is connected with the pitch/yaw drive joint 6111 and together with the pitch/yaw drive joint 6111 . formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 6111 is also a bending joint member.
一方、手術用インストルメント600のエンドツール620は、関節部材625として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール620は、第1ジョー(jaw)(図示せず)、第2ジョー(jaw)622、ジョーベース(jaw base)623、関節部材625を含む。一方、本発明の第6実施形態による手術用インストルメント600に適用される動力伝達部630は、1本以上のピッチワイヤ631W、1本以上のヨーワイヤ632W、アクチュエーションワイヤ633Wを含む。 On the other hand, the end tool 620 of the surgical instrument 600 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 625. FIG. That is, the end tool 620 includes a first jaw (not shown), a second jaw 622 , a jaw base 623 and an articulation member 625 . Meanwhile, the power transmission part 630 applied to the surgical instrument 600 according to the sixth embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 631W, one or more yaw wires 632W, and one or more actuation wires 633W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第6実施形態は、手術用インストルメント600のピッチ/ヨー駆動取っ手6112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2と、エンドツールから同一距離に形成されるのである。その場合、ユーザが、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112を取る部位に、関節の回転中心が置かれるのである。 Here, in the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 6112 of the surgical instrument 600 is aligned with the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111. is formed at the same distance from the virtual center axis X2 of the end tool. In that case, the center of rotation of the joint is placed where the user takes the pitch/yaw drive handle 6112 .
また、本発明の手術用インストルメントの第6実施形態は、少なくともピッチ/ヨー操、作部611のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール620に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第6実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112のZ軸方向の仮想中心軸X1と、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2とが同一線上に形成されているが、ピッチ/ヨー操作部611が、図20のような状態において、ピッチ/ヨー駆動関節6111を中心に少しでも回転すれば、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール620に近く形成される。 Further, in the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in the operation state of any one of the pitch/yaw operation and the operating portion 611, the pitch/yaw drive handle 6112 is the pitch/yaw drive joint 6111. It is formed closer to the end tool 620 than the imaginary central axis X2 in the Z-axis direction. That is, in the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 of the pitch/yaw drive handle 6112 in the Z-axis direction and the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 6111 in the Z-axis direction are Although formed on the same line, if the pitch/yaw operation part 611 rotates even a little about the pitch/yaw drive joint 6111 in the state shown in FIG. It is formed closer to the end tool 620 than the imaginary central axis X2 of the yaw drive joint 6111 in the Z-axis direction.
このように、ピッチ/ヨー操作部611の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手6112が、ピッチ/ヨー駆動関節6111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール620に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節より先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的に操作が困難になる。しかし、本実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 Thus, in at least one operating state of the pitch/yaw operation portion 611, the pitch/yaw drive handle 6112 is closer to the end tool 620 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 6111 in the Z-axis direction. As a result, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. difficult to operate. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in the operation of the operation section for manipulating the end tool, unlike the existing instruments.
<手術用インストルメントの第7実施形態>(E1+H22c)
以下では、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント700について説明する。ここで、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント700は、先立って記述した本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500(図19A)に比べ、手術用インストルメント700のピッチ/ヨー駆動取っ手7112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720から遠く形成されるという点で、特徴をもって異なる。また、アクチュエーション操作部713も、本発明の第5実施形態による手術用インストルメント500(図19A)に比べて異なる。このように、第5実施形態に比べて異なる構成は、詳細に後述する。
<Seventh Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H22c)
A surgical instrument 700 according to a seventh embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention has a greater pitch / It is characteristically different in that the virtual Z-direction central axis X1 of the yaw drive handle 7112 is formed farther from the end tool 720 than the virtual Z-direction central axis X2 of the pitch/yaw drive joint 7111 . The actuation manipulator 713 is also different compared to the surgical instrument 500 (FIG. 19A) according to the fifth embodiment of the present invention. The configuration that is different from the fifth embodiment in this way will be described in detail later.
図22、図23及び図24は、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント700を示す図面である。図22、図23及び図24を参照すれば、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント700は、操作部710、エンドツール720、動力伝達部730及び連結部740を含む。 22, 23 and 24 are drawings showing a surgical instrument 700 according to a seventh embodiment of the present invention. 22, 23 and 24, the surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention includes an operating portion 710, an end tool 720, a power transmission portion 730 and a connection portion 740. As shown in FIG.
手術用インストルメント700の操作部710は、エンドツール720のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部711と、エンドツール720のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部713と、を含む。 The controls 710 of the surgical instrument 700 include pitch/yaw controls 711 that control the pitch and yaw movements of the end tool 720 and actuation controls 713 that control the actuation movements of the end tool 720. .
ここで、ピッチ/ヨー操作部711は、ピッチ/ヨー駆動関節7111と、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112とを含む。そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節7111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112は、ピッチ/ヨー駆動関節7111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節7111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節7111は、屈曲型関節部材とボールジョイントとの結合型でもある。かような屈曲型関節部材とボールジョイントとの結合型関節については、図46で後述する。 Here, the pitch/yaw operating portion 711 includes a pitch/yaw drive joint 7111 and a pitch/yaw drive handle 7112 . At that time, the pitch/yaw drive joint 7111 is rotatably formed around the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 7112 is connected with the pitch/yaw drive joint 7111 and together with the pitch/yaw drive joint 7111 . formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 7111 is also a combination of an articulated joint member and a ball joint. A combination type joint of such a bending type joint member and a ball joint will be described later with reference to FIG.
一方、アクチュエーション操作部713は、アクチュエーション駆動軸7131、第1アクチュエーション駆動部7132、第2アクチュエーション駆動部7133及びアクチュエーションガイドピン713WGを含む。詳細には、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133には、それぞれ軸貫通ホール(図示せず)が形成され、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133の軸貫通ホール(図示せず)を貫通し、アクチュエーション駆動軸7131が挿入される。かようなアクチュエーション駆動軸7131を中心に、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133が回転することになる。 On the other hand, the actuation manipulating part 713 includes an actuation driving shaft 7131, a first actuation driving part 7132, a second actuation driving part 7133 and an actuation guide pin 713WG. In detail, the first actuation driving part 7132 and the second actuation driving part 7133 are formed with shaft through holes (not shown), respectively, and the first actuation driving part 7132 and the second actuation driving part 7133 are formed with shaft through holes (not shown). The actuation drive shaft 7131 is inserted through a shaft through-hole (not shown) of . The first actuation drive section 7132 and the second actuation drive section 7133 rotate around the actuation drive shaft 7131 .
一方、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133のそれぞれの軸貫通ホール(図示せず)の一側には、それぞれガイドホール7133bが形成され、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133のガイドホール7133bを貫通し、アクチュエーションガイドピン713WGが挿入される。そして、かようなアクチュエーションガイドピン713WGには、アクチュエーションワイヤ733Wが結合される。従って、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133が回転すれば、それと連結されたアクチュエーションガイドピン713WGがガイドホール7133bに沿って移動し、それによって、アクチュエーションワイヤ733Wが直線並進運動を行い、アクチュエーション動作が行われるのである。 On the other hand, a guide hole 7133b is formed on one side of each shaft through-hole (not shown) of each of the first actuation driving part 7132 and the second actuation driving part 7133. The actuation guide pin 713WG is inserted through the guide hole 7133b of the second actuation drive portion 7133. As shown in FIG. An actuation wire 733W is coupled to the actuation guide pin 713WG. Therefore, when the first actuation driving part 7132 and the second actuation driving part 7133 rotate, the actuation guide pin 713WG connected thereto moves along the guide hole 7133b, whereby the actuation wire 733W is straightened. Translational motion is performed, and actuation motion is performed.
例えば、図23のような状態において、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133のうちいずれか一側、または両側を、いずれも図24のA1及び/またはA2の方向に回転させれば、アクチュエーションガイドピン713WGが矢印B方向に直線移動し、従って、それと連結されたアクチュエーションワイヤ733Wが矢印C方向に直線移動し、それと連結されたエンドツール720の第1ジョー721及び第2ジョー722が両側に開くのである。すなわち、それは、アクチュエーション運動の伝達のための多様な変形例のうち一つであり、前述のリンク構造だけではなく、簡単なワイヤ構造だけでも、アクチュエーション操作部713の運動がエンドツール720に伝達されるという一例であり、それ以外にも、同一目的を遂行するための多様な構造が可能である。 For example, in the state shown in FIG. 23, either one side or both sides of the first actuation drive section 7132 and the second actuation drive section 7133 are rotated in directions A1 and/or A2 in FIG. Then, the actuation guide pin 713WG linearly moves in the direction of arrow B, and accordingly the actuation wire 733W connected thereto linearly moves in the direction of arrow C, and the first jaw 721 and the first jaw 721 of the end tool 720 connected thereto. The second jaw 722 opens on both sides. That is, it is one of various modifications for transmission of actuation motion, and the motion of the actuation operation part 713 can be transmitted to the end tool 720 not only by the above-mentioned link structure but also by a simple wire structure. It is an example of being transmitted, and other than that, various structures are possible to accomplish the same purpose.
ただし、図22ないし図24には、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント700のアクチュエーション操作部713が、第1アクチュエーション駆動部7132及び第2アクチュエーション駆動部7133を具備し、2本の指でアクチュエーション動作を行うように図示されているが、本実施形態は、それに制限されるものではなく、図19Bまたは図21などに図示されているように、1本の指でアクチュエーション動作を行うアクチュエーション操作部519(図19B)または613(図21)も、当然のこととして、本実施形態に適用可能である。 However, in FIGS. 22 to 24, the actuation operation section 713 of the surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention comprises a first actuation drive section 7132 and a second actuation drive section 7133, Although illustrated as performing the actuation motion with two fingers, the present embodiment is not so limited and can be performed with one finger, such as illustrated in FIG. 19B or FIG. Of course, the actuation operating portion 519 (FIG. 19B) or 613 (FIG. 21) that performs actuation motion is also applicable to this embodiment.
一方、手術用インストルメント700のエンドツール720は、関節部材725として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール720は、第1ジョー(jaw)721、第2ジョー(jaw)722、ジョーベース(jaw base)723、関節部材725を含む。一方、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント700に適用される動力伝達部730は、1本以上のピッチワイヤ731W、1本以上のヨーワイヤ732W、アクチュエーションワイヤ733Wを含む。 On the other hand, the end tool 720 of the surgical instrument 700 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 725 . That is, the end tool 720 includes a first jaw 721 , a second jaw 722 , a jaw base 723 and an articulation member 725 . Meanwhile, the power transmission part 730 applied to the surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 731W, one or more yaw wires 732W, and one or more actuation wires 733W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第7実施形態は、手術用インストルメント700のピッチ/ヨー駆動取っ手7112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成される。その場合、ユーザの手の先側が固定され、それを基準に、腕の後ろ部分(ヒジなど)が動くようになる。 Here, in the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 7112 of the surgical instrument 700 is aligned with the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111. is formed farther from the end tool than the imaginary central axis X2 of the . In that case, the tip side of the user's hand is fixed, and the back portion of the arm (such as the elbow) is moved based on that.
また、本発明の手術用インストルメントの第7実施形態は、少なくともピッチ/ヨー操作部711のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第7実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720に遠く位置している。しかし、ピッチ動作またはヨー動作を行うために、ピッチ/ヨー操作部711を、ピッチ/ヨー駆動関節7111を中心に一定角度以上回転させれば、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112の一部分が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720に近く形成される。 Further, in the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in any one operating state of the pitch/yaw operation portion 711, the pitch/yaw drive handle 7112 is aligned with the Z axis of the pitch/yaw drive joint 7111. It is formed closer to the end tool 720 than the imaginary central axis X2 of the direction. That is, in the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention, the pitch/yaw drive handle 7112 is located farther from the end tool 720 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 7111 in the Z-axis direction. However, if the pitch/yaw operation part 711 is rotated around the pitch/yaw drive joint 7111 by a certain angle or more in order to perform a pitch or yaw action, a part of the pitch/yaw drive handle 7112 will move to the pitch/yaw position. It is formed closer to the end tool 720 than the imaginary central axis X2 of the drive joint 7111 in the Z-axis direction.
このように、ピッチ/ヨー操作部711の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手7112が、ピッチ/ヨー駆動関節7111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール720に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節より先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的に操作が困難になる。しかし、本実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 Thus, in at least one operating state of the pitch/yaw operation portion 711, the pitch/yaw drive handle 7112 is closer to the end tool 720 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 7111 in the Z-axis direction. As a result, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. difficult to operate. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in the operation of the operation section for manipulating the end tool, unlike the existing instruments.
<手術用インストルメントの第8実施形態>(E1+H23a)
以下では、本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800について説明する。ここで、本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800は、先立って記述した本発明の第1実施形態による手術用インストルメント100(図2)に比べ、操作部810のピッチ操作部及びヨー操作部が一体に形成されたピッチ/ヨー操作部811を具備し、ピッチ操作部及びヨー操作部の役割を同時に行うように形成され、そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部811がエンドツール820の延長線上に形成されるが、連結部840が直線型ではなく、少なくとも1回以上屈曲された形態に形成されるという点で、特徴をもって異なる。また、本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800は、手術用インストルメント800のピッチ/ヨー駆動取っ手8112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節8111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール820側に近く形成されるという点で、特徴をもって異なる。このように、第1実施形態に比べて異なる構成は、詳細に後述する。
<Eighth Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H23a)
A surgical instrument 800 according to an eighth embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention differs from the previously described surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention (FIG. 2) in that the pitch operation part and the The yaw control comprises an integrally formed pitch/yaw control 811 and is configured to perform the roles of pitch control and yaw control simultaneously, and when the pitch/yaw control 811 is the end tool. Although it is formed on the extension line of 820, it is different in that the connecting part 840 is not straight but bent at least once. Further, in the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 8112 of the surgical instrument 800 is aligned with the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111. is formed closer to the end tool 820 side than the imaginary center axis X2 of . Such different configurations from the first embodiment will be described in detail later.
図25、図26A及び図26Bは、本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800を示す図面である。図25、図26A及び図26Bを参照すれば、本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800は、操作部810、エンドツール820、動力伝達部830及び連結部840を含む。 25, 26A and 26B are drawings showing a surgical instrument 800 according to an eighth embodiment of the present invention. 25, 26A and 26B, the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention includes an operating portion 810, an end tool 820, a power transmission portion 830 and a connecting portion 840. As shown in FIG.
手術用インストルメント800の操作部810は、エンドツール820のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部811と、エンドツール820のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部813と、を含む。 The controls 810 of the surgical instrument 800 include pitch/yaw controls 811 that control the pitch and yaw movements of the end tool 820 and actuation controls 813 that control the actuation movements of the end tool 820. .
ここで、ピッチ/ヨー操作部811は、ピッチ/ヨー駆動関節8111と、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112とを含む。そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節8111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112は、ピッチ/ヨー駆動関節8111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節8111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節8111は、屈曲型関節部材でもある。 Here, the pitch/yaw operating portion 811 includes a pitch/yaw drive joint 8111 and a pitch/yaw drive handle 8112 . At that time, the pitch/yaw drive joint 8111 is rotatably formed around the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 8112 is connected with the pitch/yaw drive joint 8111 and together with the pitch/yaw drive joint 8111 . formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 8111 is also a bending joint member.
一方、アクチュエーション操作部813は、アクチュエーション駆動軸8131、第1アクチュエーション駆動部8132、第2アクチュエーション駆動部8133及びアクチュエーションガイドピン813WGを含む。かようなアクチュエーション操作部813は、前述の第7実施形態のアクチュエーション操作部713(図23)と実質的に同一構成を有する。 On the other hand, the actuation manipulating part 813 includes an actuation driving shaft 8131, a first actuation driving part 8132, a second actuation driving part 8133 and an actuation guide pin 813WG. Such an actuation operation portion 813 has substantially the same configuration as the actuation operation portion 713 (FIG. 23) of the above-described seventh embodiment.
すなわち、第1アクチュエーション駆動部8132及び第2アクチュエーション駆動部8133が回転すれば、それと連結されたアクチュエーションガイドピン813WGがガイドホール8133bに沿って移動し、それによって、アクチュエーションワイヤ833Wが直線並進運動を行い、アクチュエーション動作が行われるのである。 That is, when the first actuation driving part 8132 and the second actuation driving part 8133 rotate, the actuation guide pin 813WG connected thereto moves along the guide hole 8133b, whereby the actuation wire 833W is straightened. Translational motion is performed, and actuation motion is performed.
ただし、図25ないし図27には、本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800のアクチュエーション操作部813が、第1アクチュエーション駆動部8132及び第2アクチュエーション駆動部8133を具備し、2本の指でアクチュエーション動作を行うように図示されているが、本実施形態は、それに制限されるものではなく、図19Bまたは図21などに図示されているように、1本の指でアクチュエーション動作を行うアクチュエーション操作部519(図19B)または613(図21)も、当然のこととして、本実施形態に適用可能である。 However, in FIGS. 25 to 27, the actuation operation section 813 of the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention comprises a first actuation drive section 8132 and a second actuation drive section 8133, Although illustrated as performing the actuation motion with two fingers, the present embodiment is not so limited and can be performed with one finger, such as illustrated in FIG. 19B or FIG. Of course, the actuation operating portion 519 (FIG. 19B) or 613 (FIG. 21) that performs actuation motion is also applicable to this embodiment.
一方、手術用インストルメント800のエンドツール820は、関節部材825として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール820は、第1ジョー(jaw)821、第2ジョー(jaw)822、ジョーベース(jaw base)823、関節部材825を含む。一方、本発明の第7実施形態による手術用インストルメント800に適用される動力伝達部830は、1本以上のピッチワイヤ831W、1本以上のヨーワイヤ832W、アクチュエーションワイヤ833Wを含む。 On the other hand, the end tool 820 of the surgical instrument 800 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 825 . That is, end tool 820 includes first jaw 821 , second jaw 822 , jaw base 823 and articulation member 825 . Meanwhile, the power transmission part 830 applied to the surgical instrument 800 according to the seventh embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 831W, one or more yaw wires 832W and actuation wires 833W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第8実施形態の場合、前述のように、1)操作部810のピッチ操作部及びヨー操作部が一体に形成されたピッチ/ヨー操作部811を具備し、ピッチ操作部及びヨー操作部の役割を同時に行うように形成される。2)そして、そのとき、ピッチ/ヨー操作部811がエンドツール820の延長線上に形成されるが、連結部840が直線型ではなく、少なくとも1回以上屈曲された形態に形成されることを特徴とする。 Here, in the case of the eighth embodiment of the surgical instrument of the present invention, as described above, 1) the pitch/yaw operation section 811 in which the pitch operation section and the yaw operation section of the operation section 810 are integrally formed is provided. , and is formed to perform the roles of the pitch operation part and the yaw operation part at the same time. 2) At this time, the pitch/yaw operation part 811 is formed on the extension line of the end tool 820, but the connection part 840 is not straight but bent at least once. and
また、本発明の手術用インストルメントの第8実施形態の場合、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節8111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール820側に近く形成されることを特徴とする。 Further, in the case of the eighth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 of the pitch/yaw drive handle 8112 in the Z-axis direction is closer to the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 8111 in the Z-axis direction. It is characterized by being formed close to the end tool 820 side.
従って、本発明の手術用インストルメントの第8実施形態は、少なくともピッチ/ヨー操作部811のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112が、ピッチ/ヨー駆動関節8111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール820に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第8実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112のZ軸方向の仮想中心軸X1自体が、ピッチ/ヨー駆動関節8111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール820側に近く形成されているが、ピッチ/ヨー操作部811のほとんど全ての動作状態において、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112が、ピッチ/ヨー駆動関節8111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール820に近く形成される。 Accordingly, the eighth embodiment of the surgical instrument of the present invention is such that, at least in any one of the pitch/yaw operating portions 811 operating states, the pitch/yaw drive handle 8112 is aligned with the Z axis of the pitch/yaw drive joint 8111. It is formed closer to the end tool 820 than the imaginary central axis X2 of the direction. That is, in the eighth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual central axis X1 of the pitch/yaw drive handle 8112 in the Z-axis direction itself is closer to the virtual central axis X2 of the pitch/yaw drive joint 8111 in the Z-axis direction. Although formed close to the end tool 820 side, the pitch/yaw drive handle 8112 is positioned closer to the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 8111 in the Z-axis direction in almost all operating states of the pitch/yaw operation section 811. It is formed close to the end tool 820 .
このように、ピッチ/ヨー操作部811の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手8112が、ピッチ/ヨー駆動関節8111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール820に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節より先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的に操作が困難になる。しかし、本実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 Thus, in at least one operating state of the pitch/yaw operation section 811, the pitch/yaw drive handle 8112 is closer to the end tool 820 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 8111 in the Z-axis direction. As a result, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. difficult to operate. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in the operation of the operation section for manipulating the end tool, unlike the existing instruments.
図27A及び図27Bは、本発明の第8実施形態の一変形例による手術用インストルメント800を示す図面である。ここで、本発明の第8実施形態の一変形例による手術用インストルメント800が、先立って記述した本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800(図25)に比べ、特徴をもって異なる点は、アクチュエーション動作を2本の指ではない1本の指で行うというものである。 27A and 27B are drawings showing a surgical instrument 800 according to a modified example of the eighth embodiment of the present invention. Here, the surgical instrument 800 according to one modification of the eighth embodiment of the present invention differs in features from the previously described surgical instrument 800 (FIG. 25) according to the eighth embodiment of the present invention. is that the actuation motion is performed with one finger instead of two fingers.
詳細には、手術用インストルメント800の操作部810は、エンドツール820のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部811と、エンドツール820のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部813と、を含む。アクチュエーション操作部813は、アクチュエーション駆動軸8131と、アクチュエーション駆動部8132とを含む。一方、アクチュエーション駆動軸8131の一端部には、第1アクチュエーションリンク8131が連結され、第1アクチュエーションリンク8131の一端部には、アクチュエーションワイヤ813が連結される。そして、アクチュエーションワイヤ813の他端部は、エンドツール820のアクチュエーションガイドピン(図示せず)に連結される。かような構成によって、1本の指だけでアクチュエーション運動を行うことができるのである。それは、アクチュエーション操作部813が、最終的にアクチュエーションワイヤ813を押して引く動作を行うための一変形例であり、かような動作の遂行のための他の構成も可能であろう。 Specifically, the controls 810 of the surgical instrument 800 include a pitch/yaw control 811 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 820 and an actuation control 813 that controls the actuation movement of the end tool 820 . and including. Actuation operation portion 813 includes an actuation drive shaft 8131 and an actuation drive portion 8132 . On the other hand, one end of the actuation drive shaft 8131 is connected to the first actuation link 8131 , and one end of the first actuation link 8131 is connected to the actuation wire 813 . The other end of actuation wire 813 is connected to an actuation guide pin (not shown) of end tool 820 . With such a configuration, the actuation movement can be performed with only one finger. It is a variation for the actuation manipulator 813 to ultimately perform the action of pushing and pulling the actuation wire 813, and other configurations for performing such action would be possible.
<手術用インストルメントの第9実施形態>(E1+H23b)
以下では、本発明の第9実施形態による手術用インストルメント900について説明する。ここで、本発明の第9実施形態による手術用インストルメント900は、先立って記述した本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800(図25)に比べ、手術用インストルメント900のピッチ/ヨー駆動取っ手9112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節9111のZ軸方向の仮想中心軸X2と同一線上に形成されるという点で、特徴をもって異なる。
<Ninth embodiment of surgical instrument> (E1+H23b)
A surgical instrument 900 according to a ninth embodiment of the present invention will now be described. Here, the surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention has a pitch/thickness of the surgical instrument 900 as compared to the previously described surgical instrument 800 (FIG. 25) according to the eighth embodiment of the present invention. It is characteristically different in that the Z-direction virtual center axis X1 of the yaw drive handle 9112 is formed on the same line as the Z-direction virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 9111 .
図28、図29及び図30は、本発明の第9実施形態による手術用インストルメント900を示す図面である。図28、図29及び図30を参照すれば、本発明の第9実施形態による手術用インストルメント900は、操作部910、エンドツール920、動力伝達部930及び連結部940を含む。 28, 29 and 30 are drawings showing a surgical instrument 900 according to a ninth embodiment of the present invention. 28, 29 and 30, the surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention includes an operating portion 910, an end tool 920, a power transmission portion 930 and a connection portion 940. As shown in FIG.
手術用インストルメント900の操作部910は、エンドツール920のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部911と、エンドツール920のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部913と、を含む。 The controls 910 of the surgical instrument 900 include pitch/yaw controls 911 that control the pitch and yaw movements of the end tool 920 and actuation controls 913 that control the actuation movements of the end tool 920. .
ここで、ピッチ/ヨー操作部911は、ピッチ/ヨー駆動関節9111と、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112とを含む。そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節9111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112は、ピッチ/ヨー駆動関節9111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節9111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節9111は、屈曲型関節部材でもある。 Here, the pitch/yaw operating portion 911 includes a pitch/yaw drive joint 9111 and a pitch/yaw drive handle 9112 . At that time, the pitch/yaw drive joint 9111 is rotatably formed around the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 9112 is connected with the pitch/yaw drive joint 9111 and together with the pitch/yaw drive joint 9111. formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 9111 is also a flexion joint member.
一方、アクチュエーション操作部913は、アクチュエーション駆動軸9131、第1アクチュエーション駆動部9132、第2アクチュエーション駆動部9133及びアクチュエーションガイドピン913WGを含む。かようなアクチュエーション操作部913は、前述の第7実施形態のアクチュエーション操作部713(図23)と実質的に同一構成を有する。 On the other hand, the actuation manipulating part 913 includes an actuation driving shaft 9131, a first actuation driving part 9132, a second actuation driving part 9133 and an actuation guide pin 913WG. Such an actuation operation portion 913 has substantially the same configuration as the actuation operation portion 713 (FIG. 23) of the seventh embodiment.
すなわち、第1アクチュエーション駆動部9132及び第2アクチュエーション駆動部9133が回転すれば、それと連結されたアクチュエーションガイドピン913WGがガイドホール9133bに沿って移動し、それによって、アクチュエーションワイヤ933Wが直線並進運動を行い、アクチュエーション動作が行われるのである。すなわち、図29は、第1ジョー921及び第2ジョー922が開かれた状態でのアクチュエーション操作部913を示す図面であり、図30は、第1ジョー921及び第2ジョー922が閉じた状態でのアクチュエーション操作部913を示す図面である。 That is, when the first actuation driving part 9132 and the second actuation driving part 9133 rotate, the actuation guide pin 913WG connected thereto moves along the guide hole 9133b, whereby the actuation wire 933W is straightened. Translational motion is performed, and actuation motion is performed. 29 is a diagram showing the actuation operation portion 913 with the first jaw 921 and the second jaw 922 opened, and FIG. 30 is a diagram showing the state with the first jaw 921 and the second jaw 922 closed. It is a drawing which shows the actuation operation part 913 in .
ただし、図28ないし図30には、本発明の第9実施形態による手術用インストルメント900のアクチュエーション操作部913が、第1アクチュエーション駆動部9132及び第2アクチュエーション駆動部9133を具備し、2本の指でアクチュエーション動作を行うように図示されているが、本実施形態は、それに制限されるものではなく、図19Bまたは図21などに図示されているように、1本の指でアクチュエーション動作を行うアクチュエーション操作部519(図19B)または613(図21)も、当然のこととして、本実施形態に適用可能である。 However, in FIGS. 28 to 30, the actuation operation section 913 of the surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention comprises a first actuation drive section 9132 and a second actuation drive section 9133, Although illustrated as performing the actuation motion with two fingers, the present embodiment is not so limited and can be performed with one finger, such as illustrated in FIG. 19B or FIG. Of course, the actuation operating portion 519 (FIG. 19B) or 613 (FIG. 21) that performs actuation motion is also applicable to this embodiment.
一方、手術用インストルメント900のエンドツール920は、関節部材925として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール920は、第1ジョー(jaw)921、第2ジョー(jaw)922、ジョーベース(jaw base)923、関節部材925を含む。一方、本発明の第9実施形態による手術用インストルメント900に適用される動力伝達部930は、1本以上のピッチワイヤ931W、1本以上のヨーワイヤ932W、アクチュエーションワイヤ933Wを含む。 On the other hand, the end tool 920 of the surgical instrument 900 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 925 . That is, end tool 920 includes first jaw 921 , second jaw 922 , jaw base 923 and articulation member 925 . Meanwhile, the power transmission part 930 applied to the surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 931W, one or more yaw wires 932W and actuation wires 933W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第9実施形態は、手術用インストルメント900のピッチ/ヨー駆動取っ手9112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節9111のZ軸方向の仮想中心軸X2と、エンドツールから同一距離に形成されるのである。その場合、ユーザが、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112を取る部位に、関節の回転中心が置かれるのである。 Here, in the ninth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 9112 of the surgical instrument 900 is aligned with the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 9111. is formed at the same distance from the virtual center axis X2 of the end tool. In that case, the center of rotation of the joint is placed where the user takes the pitch/yaw drive handle 9112 .
また、本発明の手術用インストルメントの第9実施形態は、少なくともピッチ/ヨー操作部911のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112が、ピッチ/ヨー駆動関節9111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール920に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第9実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112のZ軸方向の仮想中心軸X1と、ピッチ/ヨー駆動関節9111のZ軸方向の仮想中心軸X2とが同一線上に形成されているが、ピッチ/ヨー操作部911が、図25のような状態において、ピッチ/ヨー駆動関節9111を中心に少しでも回転すれば、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112がピッチ/ヨー駆動関節9111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール920に近く形成される。 Further, in the ninth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the pitch/yaw drive handle 9112 is aligned with the Z axis of the pitch/yaw drive joint 9111 at least in any one operating state of the pitch/yaw operation section 911 . It is formed closer to the end tool 920 than the imaginary central axis X2 of the direction. That is, in the ninth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 of the pitch/yaw drive handle 9112 in the Z-axis direction and the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 9111 in the Z-axis direction are Although formed on the same line, if the pitch/yaw control portion 911 rotates even slightly about the pitch/yaw drive joint 9111 in the state shown in FIG. It is formed closer to the end tool 920 than the imaginary central axis X2 of the driving joint 9111 in the Z-axis direction.
このように、ピッチ/ヨー操作部911の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手9112が、ピッチ/ヨー駆動関節9111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール920に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節より先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的に操作が困難になる。しかし、本実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 In this manner, in at least one operating state of the pitch/yaw operation portion 911, the pitch/yaw drive handle 9112 is closer to the end tool 920 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 9111 in the Z-axis direction. As a result, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. difficult to operate. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in the operation of the operation section for manipulating the end tool, unlike the existing instruments.
<手術用インストルメントの第10実施形態>(E1+H23c)
以下では、本発明の第10実施形態による手術用インストルメント1000について説明する。ここで、本発明の第10実施形態による手術用インストルメント1000は、先立って記述した本発明の第8実施形態による手術用インストルメント800(図25)に比べ、手術用インストルメント1000のピッチ/ヨー駆動取っ手10112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節10111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール1020から遠く形成されるという点で、特徴をもって異なる。
<Tenth Embodiment of Surgical Instrument> (E1+H23c)
A surgical instrument 1000 according to a tenth embodiment of the present invention will be described below. Here, the surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention has a pitch / It is characteristically different in that the virtual Z-direction central axis X1 of the yaw drive handle 10112 is formed farther from the end tool 1020 than the virtual Z-direction central axis X2 of the pitch/yaw drive joint 10111 .
図31及び図32は、本発明の第10実施形態による手術用インストルメント1000を示す図面である。図31及び図32を参照すれば、本発明の第10実施形態による手術用インストルメント1000は、操作部1010、エンドツール1020、動力伝達部1030及び連結部1040を含む。 31 and 32 are drawings showing a surgical instrument 1000 according to a tenth embodiment of the present invention. 31 and 32, the surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention includes an operation part 1010, an end tool 1020, a power transmission part 1030 and a connection part 1040. FIG.
手術用インストルメント1000の操作部1010は、エンドツール1020のピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ/ヨー操作部1011と、エンドツール1020のアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部1013と、を含む。 The controls 1010 of the surgical instrument 1000 include pitch/yaw controls 1011 that control the pitch and yaw movements of the end tool 1020 and actuation controls 1013 that control the actuation movements of the end tool 1020. .
ここで、ピッチ/ヨー操作部1011は、ピッチ/ヨー駆動関節10111と、ピッチ/ヨー駆動取っ手10112とを含む。そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節10111は、Y軸及びZ軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ/ヨー駆動取っ手10112は、ピッチ/ヨー駆動関節10111と連結され、ピッチ/ヨー駆動関節10111と共に回転するように形成される。ここで、ピッチ/ヨー駆動関節10111は、屈曲型関節部材でもある。 Here, the pitch/yaw operation part 1011 includes a pitch/yaw drive joint 10111 and a pitch/yaw drive handle 10112 . At that time, the pitch/yaw drive joint 10111 is rotatably formed around the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 10112 is connected with the pitch/yaw drive joint 10111 and together with the pitch/yaw drive joint 10111. formed to rotate. Here, the pitch/yaw drive joint 10111 is also a bending joint member.
一方、アクチュエーション操作部1013は、アクチュエーション駆動軸10131、第1アクチュエーション駆動部10132、第2アクチュエーション駆動部10133及びアクチュエーションガイドピン1013WGを含む。かようなアクチュエーション操作部1013は、前述の第7実施形態のアクチュエーション操作部713(図23)と実質的に同一構成を有する。 On the other hand, the actuation manipulating part 1013 includes an actuation driving shaft 10131, a first actuation driving part 10132, a second actuation driving part 10133 and an actuation guide pin 1013WG. Such an actuation operation portion 1013 has substantially the same configuration as the actuation operation portion 713 (FIG. 23) of the seventh embodiment.
すなわち、第1アクチュエーション駆動部10132及び第2アクチュエーション駆動部10133が回転すれば、それと連結されたアクチュエーションガイドピン1013WGがガイドホール10133bに沿って移動し、それによって、アクチュエーションワイヤ1033Wが直線並進運動を行い、アクチュエーション動作が行われるのである。ここで、図32は、第1ジョー1021と第2ジョー1022とが閉じた状態でのアクチュエーション操作部1013を示す図面である。 That is, when the first actuation driving part 10132 and the second actuation driving part 10133 rotate, the actuation guide pin 1013WG connected thereto moves along the guide hole 10133b, whereby the actuation wire 1033W is straightened. Translational motion is performed, and actuation motion is performed. Here, FIG. 32 is a drawing showing the actuation operation portion 1013 in a state where the first jaw 1021 and the second jaw 1022 are closed.
ただし、図31及び図32には、本発明の第10実施形態による手術用インストルメント1000のアクチュエーション操作部1013が、第1アクチュエーション駆動部10132及び第2アクチュエーション駆動部10133を具備し、2本の指でアクチュエーション動作を行うように図示されているが、本実施形態は、それに制限されるものではなく、図19Bまたは図21などに図示されているように、1本の指でアクチュエーション動作を行うアクチュエーション操作部519(図19B)または613(図21)も、当然のこととして、本実施形態に適用可能である。 However, in FIGS. 31 and 32, the actuation operation section 1013 of the surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention comprises a first actuation drive section 10132 and a second actuation drive section 10133, Although illustrated as performing the actuation motion with two fingers, the present embodiment is not so limited and can be performed with one finger, such as illustrated in FIG. 19B or FIG. Of course, the actuation operating portion 519 (FIG. 19B) or 613 (FIG. 21) that performs actuation motion is also applicable to this embodiment.
一方、手術用インストルメント1000のエンドツール1020は、関節部材1025として、図7Aないし図7Dで記述した屈曲型関節部材を適用する。すなわち、エンドツール1020は、第1ジョー(jaw)1021、第2ジョー(jaw)1022、ジョーベース(jaw base)1023、関節部材1025を含む。一方、本発明の第10実施形態による手術用インストルメント1000に適用される動力伝達部1030は、1本以上のピッチワイヤ1031W、1本以上のヨーワイヤ1032W、アクチュエーションワイヤ1033Wを含む。 On the other hand, the end tool 1020 of the surgical instrument 1000 applies the bending joint member described in FIGS. 7A to 7D as the joint member 1025. FIG. That is, the end tool 1020 includes a first jaw 1021 , a second jaw 1022 , a jaw base 1023 and an articulation member 1025 . Meanwhile, the power transmission part 1030 applied to the surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 1031W, one or more yaw wires 1032W and actuation wires 1033W.
ここで、本発明の手術用インストルメントの第10実施形態は、手術用インストルメント1000のピッチ/ヨー駆動取っ手10112のZ軸方向の仮想中心軸X1が、ピッチ/ヨー駆動関節10111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツールから遠く形成される。その場合、ユーザの手の先側が固定され、それを基準に、腕の後ろ部分(ヒジなど)が動くようになる。 Here, in the tenth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 10112 of the surgical instrument 1000 is aligned with the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 10111. is formed farther from the end tool than the imaginary central axis X2 of the . In that case, the tip side of the user's hand is fixed, and the back portion of the arm (such as the elbow) is moved based on that.
また、本発明の手術用インストルメントの第10実施形態は、少なくともピッチ/ヨー操作部1011のいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手10112が、ピッチ/ヨー駆動関節10111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール1020に近く形成される。すなわち、本発明の手術用インストルメントの第10実施形態は、ピッチ/ヨー駆動取っ手10112が、ピッチ/ヨー駆動関節10111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール1020に遠く位置している。しかし、ピッチ動作またはヨー動作を行うために、ピッチ/ヨー操作部1011をピッチ/ヨー駆動関節10111を中心に一定角度以上回転させれば、ピッチ/ヨー駆動取っ手10112の一部分が、ピッチ/ヨー駆動関節10111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール1020に近く形成される。 Further, according to the tenth embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in any one operation state of the pitch/yaw operation section 1011, the pitch/yaw drive handle 10112 is positioned on the Z axis of the pitch/yaw drive joint 10111. It is formed closer to the end tool 1020 than the imaginary central axis X2 of the direction. That is, in the tenth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the pitch/yaw drive handle 10112 is positioned farther from the end tool 1020 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 10111 in the Z-axis direction. However, if the pitch/yaw operation part 1011 is rotated around the pitch/yaw drive joint 10111 by a certain angle or more in order to perform a pitch or yaw action, a part of the pitch/yaw drive handle 10112 can be used for the pitch/yaw drive. It is formed closer to the end tool 1020 than the imaginary central axis X2 of the joint 10111 in the Z-axis direction.
このように、ピッチ/ヨー操作部1011の少なくともいずれか1つの動作状態においては、ピッチ/ヨー駆動取っ手10112が、ピッチ/ヨー駆動関節10111のZ軸方向の仮想中心軸X2よりエンドツール1020に近く形成されることにより、ピッチ操作を行うユーザの手首関節より先側に位置した指及び手などがさらに多く動く。すなわち、図1Aないし図1Dで例示した既存の場合は、手の先側が固定され、手首や腕など後ろ部分が大きく動かなければならない状況であり、エンドツールの動作と差が大きく、それほど直観的に操作が困難になる。しかし、本実施形態は、かような特性によって、既存の器具とは異なり、エンドツール操縦のための操作部の操作において、その直観性が大きく向上する効果を得ることができるのである。 Thus, in at least one operating state of the pitch/yaw operation section 1011, the pitch/yaw drive handle 10112 is closer to the end tool 1020 than the imaginary center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 10111 in the Z-axis direction. As a result, the fingers and hands positioned ahead of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing cases illustrated in FIGS. 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed, and the rear part such as the wrist and arm must move greatly, and the operation of the end tool is greatly different, which is intuitive. difficult to operate. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness in the operation of the operation section for manipulating the end tool, unlike the existing instruments.
<手術用インストルメントのエンドツールの変形例>
本発明のエンドツールの特徴は、次の通りである。エンドツール関節の断面両端に、ワイヤが位置し、一方を引っ張る場合、そちら側に反る特性を有している。すなわち、断面の4方向にピッチワイヤ、ヨーワイヤが位置し、中間をアクチュエーションワイヤが貫通することにより、ピッチ動作、ヨー動作、アクチュエーション動作を行うことができ、各動作は、他の動作に影響を及ぼさずに、独立して行われるということを大きい特徴とする。かような特徴を具現することができる具体的な構造は、さまざまがあり、次に具体的な変形例を挙げる。ただし、後述する変形例は、前述の基本特徴を具現することができるさまざまな変形例の一部を言及するものであり、たとえここで言及されていないとしても、本発明を遂行することができるさまざまな多様な例が可能であり、それら例は、いずれも本発明の内容に含まれるといえるであろう。
<Modified Example of End Tool of Surgical Instrument>
Features of the end tool of the present invention are as follows. Wires are positioned at both ends of the cross-section of the end tool joint, and have the property of warping to that side when one is pulled. In other words, the pitch wire and yaw wire are positioned in four directions of the cross section, and the actuation wire passes through the middle, so that pitch motion, yaw motion, and actuation motion can be performed, and each motion affects other motions. A major feature is that it is performed independently without affecting the There are various specific structures that can implement such features, and specific modifications will be given below. However, the modifications described below refer to some of the various modifications that can embody the basic features described above, and the invention can be carried out even if they are not mentioned here. Many different examples are possible, all of which would be considered within the context of the present invention.
以下では、本発明の手術用インストルメントのエンドツールの多様な変形例について説明する。本発明の手術用インストルメントのエンドツールにおいては、図2などで説明した屈曲型関節部材以外にも、節型関節部材、ギア型関節部材などが適用される。かような節型またはギア型の関節部材を使用することができる理由は、本発明の手術用インストルメントのエンドツールの構成が、それぞれのワイヤを押して引くことにより、ピッチ運動またはヨー運動を行う構成だからである。すなわち、ピッチワイヤまたはヨーワイヤを引っ張ったり押したりすれば、関節部材において、ピッチまたはヨーに該当する回転が起こるのである。以下では、それについてさらに詳細に説明する。 Various variations of the end tool of the surgical instrument of the present invention are described below. In the end tool of the surgical instrument of the present invention, in addition to the bending joint member described with reference to FIG. The reason that such knuckle-type or gear-type articulation members can be used is that the end tool configuration of the surgical instrument of the present invention provides pitch or yaw motion by pushing and pulling the respective wires. because of the configuration. That is, pulling or pushing the pitch or yaw wires will cause the corresponding pitch or yaw rotation in the articulating member. In the following, it will be explained in more detail.
図33は、図2などに図示された手術用インストルメントのエンドツールの第1変形例を示す図面である(節型1)。 FIG. 33 is a drawing showing a first modified example of the end tool of the surgical instrument shown in FIG. 2 and the like (knot type 1).
図33を参照すれば、手術用インストルメントのエンドツールの第1変形例は、エンドツール120の関節部材126として、節型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図7に図示された手術用インストルメントのエンドツール120(図7)では、屈曲型関節部材を利用し、ピッチ動作、ヨー動作、アクチュエーション動作を行うための関節部材120(図7)を構成したのに比べ、本実施形態においては、節型関節部材を適用し、ピッチ動作及びヨー動作を行うための関節部材126を構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 33 , a first modification of the surgical instrument end tool applies a joint member 126 of the end tool 120 to a joint member. That is, in the end tool 120 (FIG. 7) of the surgical instrument shown in FIGS. 2 and 7, the joint member 120 (FIG. 7) uses a bending joint member to perform pitch motion, yaw motion, and actuation motion. 7), one feature of this embodiment is that a joint member 126 for performing pitch and yaw motions is configured by applying a joint member.
詳細には、関節部材126は、ピッチ軸の役割を行う1以上のピッチ節126Pと、ヨー軸の役割を行う1以上のヨー節126Yと、を含む。ここで、ピッチ節126Pは、隣接する節と連結されるように、ピッチ節126PのY軸方向直径上で、エンドツール120側に突出して形成されるピッチ連結部126PCを具備し、ヨー節126Yは、隣接する節と連結されるように、ヨー節126YのZ軸方向直径上で、エンドツール120側に突出して形成されるヨー連結部126YCを具備する。 Specifically, the joint member 126 includes one or more pitch joints 126P acting as a pitch axis and one or more yaw joints 126Y acting as a yaw axis. Here, the pitch joint 126P has a pitch joint 126PC formed to protrude toward the end tool 120 on the Y-axis direction diameter of the pitch joint 126P so as to be jointed with an adjacent joint, and a yaw joint 126Y. has a yaw connecting portion 126YC formed to protrude toward the end tool 120 on the Z-axis direction diameter of the yaw joint 126Y so as to be connected to an adjacent joint.
従って、図33で見たとき、節型関節部材126のピッチ節126Pは、Y軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ運動の回転中心になる。また、節型関節部材126のヨー節126Yは、Z軸を中心に回転自在に形成され、ヨー運動の回転中心になる。 Therefore, as viewed in FIG. 33, the pitch joint 126P of the joint member 126 is rotatable about the Y-axis and serves as the center of rotation for the pitch motion. A yaw joint 126Y of the joint member 126 is rotatable about the Z-axis and serves as the center of rotation for yaw motion.
また、本変形例は、弾性部材126Sをさらに具備することができる。すなわち、弾性部材126Sは、ピッチ節126Pとヨー節126Yとの内部に収容され、節型関節部材126が原位置方向に所定弾性力を提供する役割を行うのである。 In addition, this modification can further include an elastic member 126S. That is, the elastic member 126S is accommodated inside the pitch joint 126P and the yaw joint 126Y, and the joint member 126 provides a predetermined elastic force in the direction of the original position.
図34及び図35は、図2などに図示された手術用インストルメントのエンドツールの第2変形例を示す図面である(節型2)。 34 and 35 are drawings showing a second modified example of the end tool of the surgical instrument shown in FIG. 2 etc. (knot type 2).
図34及び図35を参照すれば、手術用インストルメントのエンドツールの第2変形例は、エンドツール120の関節部材127として、節型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図7に図示された手術用インストルメントのエンドツール120(図7)においては、屈曲型関節部材を利用し、ピッチ動作、ヨー動作、アクチュエーション動作を行うための関節部材120(図7)を構成したのに比べ、本実施形態においては、節型関節部材を適用し、ピッチ動作及びヨー動作を行うための関節部材126を構成することを一特徴とする。 Referring to FIGS. 34 and 35 , a second modification of the end tool of the surgical instrument applies a joint member as the joint member 127 of the end tool 120 . That is, in the end tool 120 (FIG. 7) of the surgical instrument illustrated in FIGS. 2 and 7, the joint member 120 for performing pitch motion, yaw motion, and actuation motion utilizes a bending joint member. In contrast to the structure shown in FIG. 7, this embodiment is characterized in that a joint member 126 for performing pitch and yaw motions is formed by applying a joint member.
詳細には、節型関節部材127は、ピッチ軸の役割を行う1以上のピッチ節127Pと、ヨー軸の役割を行う1以上のヨー節127Yと、を含む。ここで、ピッチ節127Pは、隣接する節と連結されるように、ピッチ節127PのY軸方向直径上において、エンドツール120側に突出して形成されるピッチ連結部127PCを具備し、ヨー節127Yは、隣接する節と連結されるように、ヨー節127YのZ軸方向直径上において、エンドツール120側に突出して形成されるヨー連結部127YCを具備する。 Specifically, the joint member 127 includes one or more pitch joints 127P acting as a pitch axis and one or more yaw joints 127Y acting as a yaw axis. Here, the pitch joint 127P is provided with a pitch joint 127PC formed to protrude toward the end tool 120 on the Y-axis direction diameter of the pitch joint 127P so as to be jointed with the adjacent joint, and the yaw joint 127Y has a yaw connecting portion 127YC formed to protrude toward the end tool 120 on the Z-axis direction diameter of the yaw joint 127Y so as to be connected to an adjacent joint.
従って、図34で見たとき、節型関節部材127のピッチ節127Pは、Y軸を中心に上下に回転自在に形成され、ピッチ運動の回転中心になる。また、節型関節部材127のヨー節127Yは、Z軸を中心に左右に回転自在に形成され、ヨー運動の回転中心になる。 Therefore, as viewed in FIG. 34, the pitch joint 127P of the joint member 127 is rotatable up and down around the Y-axis, and serves as the center of rotation for the pitch motion. A yaw joint 127Y of the joint member 127 is rotatable to the left and right about the Z axis, and serves as the center of rotation of the yaw motion.
そのとき、本変形例は、ピッチ節127P及びヨー節127Yが互いにかわるがわる形成されることを一特徴とする。すなわち、図34に図示されているように、ピッチ節127P、ヨー節127Y、ピッチ節127P、ヨー節127Yが交互に形成されるのである。また、本変形例は、弾性部材127Sをさらに具備することができる。すなわち、弾性部材127Sは、ピッチ節127Pとヨー節127Yとの内部に収容され、節型関節部材127が、原位置方向に所定弾性力を提供する役割を行うのである。 One feature of this modification is that the pitch joint 127P and the yaw joint 127Y are alternately formed. That is, as shown in FIG. 34, pitch nodes 127P, yaw nodes 127Y, pitch nodes 127P, and yaw nodes 127Y are alternately formed. In addition, this modification can further include an elastic member 127S. That is, the elastic member 127S is accommodated inside the pitch joint 127P and the yaw joint 127Y, and the joint member 127 provides a predetermined elastic force in the direction of the original position.
図36ないし図38は、図2などに図示された手術用インストルメントのエンドツールの第3変形例を示す図面である(ギア型)。 36 to 38 are drawings showing a third modification (gear type) of the end tool of the surgical instrument shown in FIG. 2 and the like.
図36ないし図38を参照すれば、手術用インストルメントのエンドツールの第3変形例は、エンドツール120の関節部材128として、ギア型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図7に図示された手術用インストルメントのエンドツール120(図7A)においては、屈曲型関節部材を利用して、ピッチ動作、ヨー動作、アクチュエーション動作を行うための関節部材125(図7A)を構成したのに比べ、本実施形態においては、ギア型関節部材を適用し、ピッチ動作及びヨー動作を行うための関節部材128を構成することを一特徴とする。 36 to 38, a third modification of the surgical instrument end tool applies a gear type joint member as the joint member 128 of the end tool 120. FIG. That is, in the end tool 120 (FIG. 7A) of the surgical instrument illustrated in FIGS. 2 and 7, a bending type joint member is used to perform pitch motion, yaw motion, and actuation motion. 125 (FIG. 7A), this embodiment is characterized in that a gear-type joint member is applied to form a joint member 128 for performing pitch and yaw movements.
詳細には、関節部材128は、ピッチ動作を行うピッチギア128P1,128P2と、ヨー動作を行うヨーギア128Y1,128Y2と、を含む。また、連結部140とジョーベース123とを連結するエンドツール連結部材128Cをさらに含む。そのとき、第2ピッチギア128P2は、ピッチ動作を行うように、第1ピッチギア128P1の軸を中心に回転自在に形成され、第2ヨーギア128Y2は、ヨー動作を行うように、第1ヨーギア128Y1の軸を中心に回転自在に形成される。 Specifically, the joint member 128 includes pitch gears 128P1 and 128P2 that perform pitch motion, and yaw gears 128Y1 and 128Y2 that perform yaw motion. In addition, an end tool connecting member 128C that connects the connecting portion 140 and the jaw base 123 is further included. At that time, the second pitch gear 128P2 is rotatably formed about the axis of the first pitch gear 128P1 to perform pitch motion, and the second yaw gear 128Y2 is formed to rotate about the axis of the first yaw gear 128Y1 to perform yaw motion. is rotatably formed around.
ここで、第1ヨーギア128Y1は、連結部140の一端部に固定されて形成される。そして、エンドツール連結部材128Cには、第2ヨーギア128Y2が固定されて形成され、ヨーワイヤの両側が引っ張られて押されることにより、第2ヨーギア128Y2は、第1ヨーギア128Y1に対して回転し、エンドツール連結部材128Cと連結されたジョーベース123、第1ジョー121及び第2ジョー122を、第1ヨーギア128Y1の軸を中心に回転させる役割を行う。 Here, the first yaw gear 128Y1 is fixed to one end of the connecting portion 140. As shown in FIG. A second yaw gear 128Y2 is fixed to the end tool connecting member 128C, and both sides of the yaw wire are pulled and pushed to rotate the second yaw gear 128Y2 with respect to the first yaw gear 128Y1. It serves to rotate the jaw base 123, the first jaw 121 and the second jaw 122 connected to the tool connecting member 128C around the axis of the first yaw gear 128Y1.
一方、第1ピッチギア128P1は、エンドツール連結部材128Cに固定されて形成される。そして、ジョーベース123には、第2ピッチギア128P2が固定されて形成され、ピッチワイヤの両側が引っ張られて押されることにより、第2ピッチギア128P2は、第1ピッチギア128P1に対して回転し、ジョーベース123、第1ジョー121及び第2ジョー122を第1ピッチギア128P1の軸をを中心に回転させる役割を行う。 On the other hand, the first pitch gear 128P1 is fixed to the end tool connecting member 128C. A second pitch gear 128P2 is fixed to the jaw base 123, and both sides of the pitch wire are pulled and pushed to rotate the second pitch gear 128P2 with respect to the first pitch gear 128P1. 123, the first jaw 121 and the second jaw 122 rotate about the axis of the first pitch gear 128P1.
従って、関節部材128の第2ピッチギア128P2は、第1ピッチギア128P1の軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ運動の回転中心になる。また、関節部材128の第2ヨーギア128Y2は、第1ヨーギア128Y1の軸を中心に回転自在に形成され、ヨー運動の回転中心になる。 Therefore, the second pitch gear 128P2 of the joint member 128 is rotatable around the axis of the first pitch gear 128P1 and serves as the rotation center of the pitch motion. Also, the second yaw gear 128Y2 of the joint member 128 is rotatable about the axis of the first yaw gear 128Y1, and serves as the rotation center of the yaw motion.
<手術用インストルメントの操作部関節の変形例>
図2に図示されているように、本発明のピッチ駆動関節の特徴は、Y軸方向への回転を介して、ピッチ方向に動作することができ、関節断面の4方向に、ピッチワイヤ、ヨーワイヤが位置し、中間にアクチュエーションワイヤが位置するものであり、ピッチ駆動関節によるピッチ動作、ヨー操作部の動作によるヨー動作、アクチュエーション操作部の動作によるアクチュエーション動作が、他の動作に影響を及ぼさずに独立して行われることができるというのである。かような特徴を具現することができる具体的な構造は、さまざまがあり、以下では、その具体的な変形例を挙げる。ただし、後述する変形例は、前述の基本特徴を具現することができるさまざまな変形例の一部を言及するものであり、たとえここで言及されないとしても、本特徴を遂行することができるさまざまな多様な例が可能であり、それら例は、いずれも本発明の内容に含まれるといえるであろう。
<Modified example of operation part joint of surgical instrument>
As illustrated in FIG. 2, the pitch-driven joint feature of the present invention is capable of motion in the pitch direction via rotation in the Y-axis, with pitch wire, yaw wire and is positioned, and the actuation wire is positioned in the middle, and the pitch movement by the pitch drive joint, the yaw movement by the movement of the yaw operation part, and the actuation movement by the movement of the actuation operation part do not affect other movements. It can be done independently without exerting any influence. There are various specific structures that can implement such features, and specific modifications thereof will be given below. However, the variations described below refer to some of the various variations that can embody the basic features described above, and even if they are not mentioned here, the variations that can perform the features. A variety of examples are possible, all of which would be considered within the context of the present invention.
図39は、図2などに図示された手術用インストルメントのピッチ駆動関節1111(図2)の第1変形例を示す図面である(ギア型-G)。 FIG. 39 is a drawing showing a first modified example of the pitch drive joint 1111 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 etc. (gear type-G).
図39を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ駆動関節の第1変形例は、操作部110のピッチ駆動関節1111Gとして、ギア型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図3に図示された手術用インストルメントの操作部110(図2)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ動作を行うためのピッチ駆動関節1111(図2)を構成したのに比べ、本変形例においては、ギア型関節部材を適用し、ピッチ動作を行うためのピッチ駆動関節1111Gを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 39, a first modification of the pitch-driven joint of the surgical instrument applies a gear-type joint member as the pitch-driven joint 1111G of the operation unit 110. As shown in FIG. That is, in the operation part 110 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIGS. 2), one feature of this modified example is that a gear-type joint member is applied to form a pitch drive joint 1111G for performing a pitch motion.
詳細には、ピッチ駆動関節1111Gは、ピッチ駆動関節役割を行うためのピッチギア1111G1,1111G2を含む。そのとき、第1ピッチギア1111G1及び第2ピッチギア1111G2は、ピッチ動作を行うように、互いの軸を中心に回転自在に形成される。 Specifically, the pitch drive joint 1111G includes pitch gears 1111G1 and 1111G2 for performing the pitch drive joint role. At that time, the first pitch gear 1111G1 and the second pitch gear 1111G2 are rotatable about each other's axis so as to perform a pitch motion.
ここで、第1ピッチギア1111G1は、ピッチ駆動関節1111Gの一端部に固定されて形成され、第2ピッチギア1111G2は、連結部140の一端部に固定されて形成され、ピッチ駆動取っ手1112を回転させれば、第1ピッチギア1111G1、及びそれと連結されたエンドツール120がY軸を中心に回転することになる。 Here, the first pitch gear 1111G1 is fixed to one end of the pitch driving joint 1111G, and the second pitch gear 1111G2 is fixed to one end of the connecting part 140 to rotate the pitch driving handle 1112. For example, the first pitch gear 1111G1 and the end tool 120 connected thereto rotate about the Y axis.
すなわち、ピッチ駆動関節1111Gの第1ピッチギア1111G1は、第2ピッチギア1111G2に沿って、第2ピッチギア1111G2の軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ運動の回転中心になる。 That is, the first pitch gear 1111G1 of the pitch drive joint 1111G is rotatable about the axis of the second pitch gear 1111G2 along the second pitch gear 1111G2, and serves as the rotation center of the pitch motion.
そのとき、アクチュエーションワイヤ(図示せず)は、互いに平行な2本のピッチワイヤ131Wの中心、及び互いに平行な2本のヨーワイヤ132Wの中心をそれぞれ貫通して過ぎるので、ピッチ運動及びヨー運動の影響を受けない。 At that time, the actuation wires (not shown) pass through the centers of the two parallel pitch wires 131W and the centers of the two parallel yaw wires 132W, respectively. Not affected.
図40は、図2などに図示された手術用インストルメントのピッチ駆動関節1111(図2)の第2変形例を示す図面である(節型-J)。 FIG. 40 is a drawing showing a second modification of the pitch drive joint 1111 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and the like (node type-J).
図40を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ駆動関節の第2変形例は、操作部110のピッチ駆動関節1111Jとして、節型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図3に図示された手術用インストルメントの操作部110(図2)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ動作を行うためのピッチ駆動関節1111(図2)を構成したのに比べ、本変形例においては、節型関節部材を適用し、ピッチ動作を行うためのピッチ駆動関節1111Jを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 40 , a second modification of the pitch-driven joint of the surgical instrument applies a nodal joint member as the pitch-driven joint 1111J of the operation unit 110 . That is, in the operation part 110 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIGS. 2), one feature of this modified example is that a joint member is applied to form a pitch drive joint 1111J for performing a pitch motion.
詳細には、ピッチ駆動関節1111Jは、ピッチ駆動関節役割を行うためのピッチ節1111J1,1111J2を含む。そのとき、第1ピッチ節1111J1及び第2ピッチ節1111J2は、ピッチ動作を行うように、Y軸を中心にそれぞれ回転自在に形成される。 Specifically, the pitch driven joint 1111J includes pitch nodes 1111J1 and 1111J2 for performing the pitch driven joint role. At that time, the first pitch joint 1111J1 and the second pitch joint 1111J2 are respectively rotatable about the Y-axis to perform pitch motion.
ここで、第1ピッチ節1111J1は、隣接する節と連結されるように、第1ピッチ節1111J1のY軸方向直径上において、エンドツール120側に突出して形成されるピッチ連結部1111J1Cを具備し、第2ピッチ節1111J2は、隣接する節と連結されるように、第2ピッチ節1111J2のY軸方向直径上において、エンドツール120側に突出して形成されるピッチ連結部1111J2Cを具備する。 Here, the first pitch joint 1111J1 has a pitch connection portion 1111J1C formed to protrude toward the end tool 120 on the Y-axis direction diameter of the first pitch joint 1111J1 so as to be connected to the adjacent joint. , The second pitch joint 1111J2 includes a pitch joint 1111J2C formed to protrude toward the end tool 120 on the Y-axis direction diameter of the second pitch joint 1111J2 so as to be joined to an adjacent joint.
ここで、第1ピッチ節1111J1及び第2ピッチ節1111J2は、連結部140とピッチ駆動関節1111Jとを連結するように形成され、ピッチ駆動取っ手1112を回転させれば、第1ピッチ節1111J1、及びそれと連結されたエンドツール120がY軸を中心に回転することになる。そのとき、第1ピッチ節1111J1及び第2ピッチ節1111J2それぞれの回転量が合わせられ、ピッチ駆動関節1111J全体の回転量になるのである。 Here, the first pitch joint 1111J1 and the second pitch joint 1111J2 are formed to connect the connection part 140 and the pitch drive joint 1111J, and when the pitch drive handle 1112 is rotated, the first pitch joint 1111J1 and the second pitch joint 1111J2 are formed. The end tool 120 connected thereto will rotate about the Y axis. At that time, the amount of rotation of the first pitch joint 1111J1 and the amount of rotation of the second pitch joint 1111J2 are combined to obtain the amount of rotation of the entire pitch drive joint 1111J.
すなわち、ピッチ駆動関節1111Jのピッチ節1111J1,1111J2は、Y軸を中心に回転自在に形成され、ピッチ運動の回転中心になる。 That is, the pitch joints 1111J1 and 1111J2 of the pitch drive joint 1111J are rotatable around the Y-axis and serve as the rotation center of the pitch motion.
そのとき、アクチュエーションワイヤ(図示せず)は、互いに平行な2本のピッチワイヤ131Wの中心、及び互いに平行な2本のヨーワイヤ132Wの中心をそれぞれ貫通して過ぎるので、ピッチ運動及びヨー運動の影響を受けない。 At that time, the actuation wires (not shown) pass through the centers of the two parallel pitch wires 131W and the centers of the two parallel yaw wires 132W, respectively. Not affected.
<手術用インストルメントのヨー操作部の変形例>
図2に図示されているように、本発明のヨー操作部は、Z軸を中心に回転し、両側に連結されたヨーワイヤを引っ張ったり押したりする動作を行うことを特徴とする。かような特徴を具現することができる具体的な構造は、さまざまがあり、以下では、その具体的な変形例について説明する。ただし、後述する変形例は、前述の基本特徴を具現することができるさまざまな変形例の一部を言及するものであり、たとえここで言及されないとしても、本特徴を遂行することができるさまざまな多様な例が可能であり、それら例は、いずれも本発明の内容に含まれるといえるであろう。
<Modified example of yaw operation unit of surgical instrument>
As shown in FIG. 2, the yaw operation part of the present invention is characterized by rotating around the Z axis and pulling and pushing yaw wires connected to both sides. There are various specific structures that can implement such features, and specific modifications thereof will be described below. However, the variations described below refer to some of the various variations that can embody the basic features described above, and even if they are not mentioned here, the variations that can perform the features. A variety of examples are possible, all of which would be considered within the context of the present invention.
図41は、図2などに図示された手術用インストルメントのヨー操作部112(図2)の第1変形例を示す図面である(屈曲型-S)。 FIG. 41 is a drawing showing a first modified example of the yaw operation section 112 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and the like (flexion type-S).
図41を参照すれば、手術用インストルメントのヨー操作部の第1変形例は、操作部110のヨー操作部112Sとして、屈曲型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図4に図示された手術用インストルメントの操作部110(図4)においては、、ヨー駆動軸1121(図4)とプーリー1121a(図4)とを利用して、操作部のヨー動作を行うためのヨー操作部112(図4)を構成したのに比べ、本変形例においては、屈曲型関節部材を適用してヨー動作を行うためのヨー操作部112Sを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 41 , a first modified example of the yaw operation section of the surgical instrument applies a bending joint member as the yaw operation section 112S of the operation section 110 . That is, in the operating portion 110 (FIG. 4) of the surgical instrument shown in FIGS. 2 and 4, the operating portion In contrast to the configuration of the yaw operation section 112 (FIG. 4) for performing the yaw motion in the present modified example, the yaw operation section 112S for performing the yaw motion is configured by applying a bending joint member. is one feature.
詳細には、ヨー操作部112Sは、ヨー駆動関節役割を行うための屈曲型関節部材形態のヨー関節部材1121Sと、ヨー関節部材1121Sの一端部に形成されたヨー駆動部1122と、を含む。そのとき、ヨー関節部材1121Sは、ヨー動作を行うように、Z軸を中心に回転自在に形成され、ヨー運動の回転中心になる。 Specifically, the yaw operation part 112S includes a yaw joint member 1121S in the form of a bent joint member for performing a yaw driving joint role, and a yaw driving part 1122 formed at one end of the yaw joint member 1121S. At that time, the yaw joint member 1121S is rotatably formed around the Z axis so as to perform yaw motion, and becomes the rotation center of the yaw motion.
図42は、図2などに図示された手術用インストルメントのヨー操作部112(図2)の第2変形例を示す図面である(ギア型-G)。 FIG. 42 is a drawing showing a second modification of the yaw operation section 112 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and the like (gear type-G).
図42を参照すれば、手術用インストルメントのヨー操作部の第2変形例は、操作部110のヨー操作部112Gとして、ギア型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図4に図示された手術用インストルメントの操作部110(図4)においては、ヨー駆動軸1121(図4)とプーリー1121a(図4)とを利用して、操作部のヨー動作を行うためのヨー操作部112(図4)を構成したのに比べ、本変形例においては、ギア型関節部材を適用してヨー動作を行うためのヨー操作部112Gを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 42 , a second modification of the yaw operation portion of the surgical instrument applies a gear type joint member as the yaw operation portion 112G of the operation portion 110 . That is, in the operation unit 110 (FIG. 4) of the surgical instrument shown in FIGS. 2 and 4, the yaw drive shaft 1121 (FIG. 4) and the pulley 1121a (FIG. 4) are used to In contrast to the configuration of the yaw operation unit 112 (FIG. 4) for performing the yaw operation, in this modified example, the yaw operation unit 112G for performing the yaw operation is configured by applying a gear type joint member. One feature.
詳細には、ヨー操作部112Gは、ヨー駆動関節役割を行うためのギア型関節部材形態のヨー関節部材1121Gと、ヨー関節部材1121Gの一端部に形成されたヨー駆動部1122と、を含む。 Specifically, the yaw operation part 112G includes a yaw joint member 1121G in the form of a gear-type joint member for performing a yaw driving joint role, and a yaw driving part 1122 formed at one end of the yaw joint member 1121G.
詳細には、ヨー操作部112Gは、ヨー駆動関節役割を行うためのヨーギア1121G1,1121G2を含む。そのとき、第2ヨーギア1121G2は、ヨー動作を行うように、Z軸を中心に回転自在に形成される。 Specifically, the yaw operation unit 112G includes yaw gears 1121G1 and 1121G2 for acting as yaw drive joints. At that time, the second yaw gear 1121G2 is rotatable about the Z axis so as to perform yaw motion.
ここで、第1ヨーギア1121G1)、ピッチ駆動取っ手1112の一端部に固定されて形成され、第2ヨーギア1121G2は、ヨー駆動部1122の一端部に固定されて形成され、ヨー駆動部1122を回転させれば、第1ヨーギア1121G1に沿って、第2ヨーギア1121G2が、第1ヨーギア1121G1の軸を中心に回転することになる。すなわち、ヨー操作部112Gは、Z軸を中心に回転自在に形成され、ヨー運動を行う。 Here, the first yaw gear 1121G1) is fixed to one end of the pitch driving handle 1112, and the second yaw gear 1121G2 is fixed to one end of the yaw driving part 1122 to rotate the yaw driving part 1122. Then, along the first yaw gear 1121G1, the second yaw gear 1121G2 rotates around the axis of the first yaw gear 1121G1. That is, the yaw operation part 112G is rotatable around the Z axis and performs yaw motion.
図43は、図2などに図示された手術用インストルメントのヨー操作部112(図2)の第3変形例を示す図面である(節型-J)。 FIG. 43 is a drawing showing a third modification of the yaw operation section 112 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and the like (node type-J).
図43を参照すれば、手術用インストルメントのヨー操作部の第3変形例は、操作部110のヨー操作部112Jとして、節型関節部材を適用する。すなわち、図2及び図4に図示された手術用インストルメントの操作部110(図4)においては、ヨー駆動軸1121(図4)とプーリー1121a(図4)とを利用して、操作部のヨー動作を行うためのヨー操作部112(図4)を構成したのに比べ、本変形例においては、節型関節部材を適用してヨー動作を行うためのヨー操作部112Jを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 43 , a third modification of the yaw operation portion of the surgical instrument applies a joint member as the yaw operation portion 112J of the operation portion 110 . That is, in the operation unit 110 (FIG. 4) of the surgical instrument shown in FIGS. 2 and 4, the yaw drive shaft 1121 (FIG. 4) and the pulley 1121a (FIG. 4) are used to In contrast to the configuration of the yaw operation unit 112 (FIG. 4) for performing the yaw motion, in this modified example, a yaw operation unit 112J for performing the yaw motion using a joint member is configured. One feature.
詳細には、ヨー操作部112Jは、ヨー駆動関節役割を行うための節型関節部材形態のヨー関節部材1121Jと、ヨー関節部材1121Jの一端部に形成されたヨー駆動部1122と、を含む。 Specifically, the yaw operation part 112J includes a yaw joint member 1121J in the form of a knot joint for performing a yaw driving joint role, and a yaw driving part 1122 formed at one end of the yaw joint member 1121J.
詳細には、ヨー操作部112Jは、ヨー駆動関節役割を行うためのヨー節1121J1,1121J2を含む。そのとき、第1ヨー節1121J1及び第2ヨー節1121J2は、ヨー動作を行うように、Z軸を中心に、それぞれ回転自在に形成される。そのとき、第1ヨー節1121J1及び第2ヨー節1121J2それぞれの回転量が合わせられ、ヨー関節部材1121J全体の回転量になるのである。 Specifically, the yaw operation unit 112J includes yaw joints 1121J1 and 1121J2 for acting as yaw drive joints. At that time, the first yaw joint 1121J1 and the second yaw joint 1121J2 are each rotatable about the Z-axis to perform yaw motion. At that time, the amount of rotation of the first yaw joint 1121J1 and the amount of rotation of the second yaw joint 1121J2 are combined to obtain the amount of rotation of the entire yaw joint member 1121J.
ここで、第1ヨー節1121J1は、ピッチ駆動取っ手1112の一端部に形成され、第2ヨー節1121J2は、ヨー駆動部1122の一端部に形成され、ヨー駆動部1122を回転させれば、第1ヨー節1121J1及び第2ヨー節1121J2がZ軸を中心に回転し、ヨーワイヤ(図示せず)の一側を押して反対側を引っ張る。すなわち、ヨー操作部112Jは、Z軸を中心に回転自在に形成され、ヨー運動を行う。 Here, the first yaw joint 1121J1 is formed at one end of the pitch driving handle 1112, the second yaw joint 1121J2 is formed at one end of the yaw driving part 1122, and when the yaw driving part 1122 is rotated, the The first yaw joint 1121J1 and the second yaw joint 1121J2 rotate about the Z axis, pushing one side of the yaw wire (not shown) and pulling the other side. That is, the yaw operation part 112J is rotatable around the Z axis and performs yaw motion.
<手術用インストルメントのピッチ/ヨー関節の変形例>
図19Aに図示されているように、本発明のピッチ/ヨー関節の特徴は、ピッチワイヤ、ヨーワイヤが4方向に位置し、その中心にアクチュエーションワイヤが位置し、ピッチ/ヨー関節が、ピッチ動作、ヨー動作を行うにおいて、各ピッチ動作、ヨー動作は、他の動作に影響を及ぼさず、またアクチュエーション操作部によるアクチュエーション動作も、他の動作に互いに影響を及ぼさないのである。かような特徴を具現することができる具体的な構造は、さまざまがあり、以下では、その具体的な変形例を挙げる。ただし、後述する変形例は、前述の基本特徴を具現することができるさまざまな変形例の一部を言及するものであり、たとえここで言及されないとしても、本特徴を遂行することができるさまざまな多様な例が可能であり、それら例は、いずれも本発明の内容に含まれるといえるであろう。
<Modified Example of Pitch/Yaw Joint of Surgical Instrument>
A feature of the pitch/yaw joint of the present invention, as illustrated in FIG. In performing the yaw motion, each pitch motion and yaw motion do not affect other motions, and the actuation motions by the actuation operation section do not mutually affect other motions. There are various specific structures that can implement such features, and specific modifications thereof will be given below. However, the variations described below refer to some of the various variations that can embody the basic features described above, and even if they are not mentioned here, the variations that can perform the features. A variety of examples are possible, all of which would be considered within the context of the present invention.
図44は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)の第1変形例を示す図面である(ボールジョイント-B)。 FIG. 44 is a drawing (ball joint-B) showing a first modification of the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A and others.
図44を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節の第1変形例は、操作部110のピッチ/ヨー駆動関節1111Bとして、ボールジョイントを適用する。すなわち、図19Aに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ/ヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を構成したのに比べ、本変形例においては、ボールジョイントを適用してピッチ及びヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節1111Bを構成することを一特徴とする。ここで、ボールジョイント自体は、既公知技術であり、本明細書では、その詳細な説明は省略する。 Referring to FIG. 44 , a first modification of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a ball joint as the pitch/yaw drive joint 1111B of the operation unit 110 . That is, in the operating portion 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A, a bending joint member is utilized to pitch/yaw drive joints 5111 ( 19A), this modified example is characterized in that a pitch/yaw drive joint 1111B for performing pitch and yaw motions is configured by applying a ball joint. Here, the ball joint itself is a known technology, and detailed description thereof is omitted in this specification.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節1111Bは、Y軸を中心に上下に回転し、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節1111Bは、Z軸を中心に左右に回転し、ヨー運動の回転中心になる。 The pitch/yaw drive joint 1111B then rotates up and down about the Y axis and becomes the center of rotation for the pitch motion. Also, the pitch/yaw drive joint 1111B rotates left and right about the Z axis and becomes the center of rotation for yaw motion.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節1111B内部の一端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手1112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節1111Bが回転し、ピッチ/ヨー駆動関節1111Bが回転しながら、ピッチワイヤ131Wまたはヨーワイヤ132Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール120のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to one end inside the pitch/yaw drive joint 1111B. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111B connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 1111B rotates, either one end of the pitch wire 131W or the yaw wire 132W is rotated. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw movement of the end tool 120 coupled thereto.
図45は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)の第2変形例を示す図面である(ユニバーサル・ジョイント-U)。 FIG. 45 is a drawing showing a second variation (universal joint-U) of the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A and others.
図45を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節の第2変形例は、操作部110のピッチ/ヨー駆動関節1111Uとして、ユニバーサルジョイントを適用する。すなわち、図19Aに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ/ヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を構成したのに比べ、本変形例においては、ユニバーサルジョイントを適用してピッチ及びヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節1111Uを構成することを一特徴とする。ここで、ユニバーサルジョイント自体は、既公知技術であり、本明細書では、その詳細な説明は省略する。 Referring to FIG. 45 , a second modification of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a universal joint as the pitch/yaw drive joint 1111U of the operation unit 110 . That is, in the operating portion 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A, a bending joint member is utilized to pitch/yaw drive joints 5111 ( 19A), this modified example is characterized in that a pitch/yaw driven joint 1111U for performing pitch and yaw motions is configured by applying a universal joint. Here, the universal joint itself is a known technology, and detailed description thereof is omitted in this specification.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節1111Uは、Y軸を中心に上下に回転し、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節1111Uは、Z軸を中心に左右に回転し、ヨー運動の回転中心になる。 At that time, the pitch/yaw drive joint 1111U rotates up and down around the Y axis and becomes the center of rotation for the pitch motion. Also, the pitch/yaw drive joint 1111U rotates left and right about the Z axis and becomes the rotation center of the yaw motion.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節1111U内部の一端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手1112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節1111Uが回転し、ピッチ/ヨー駆動関節1111Uが回転しながら、ピッチワイヤ131Wまたはヨーワイヤ132Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール120のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to one end inside the pitch/yaw drive joint 1111U. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111U connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 1111U rotates, either one end of the pitch wire 131W or the yaw wire 132W is rotated. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw movement of the end tool 120 coupled thereto.
図46は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)の第3変形例を示す図面である(SB)。 FIG. 46 is a drawing (SB) showing a third variation of the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A and elsewhere.
図46を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節の第3変形例は、操作部110のピッチ/ヨー駆動関節1111SBとして、屈曲型関節部材とボールジョイントとの結合型関節を適用する。すなわち、図19Aに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ/ヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を構成したのに比べ、本変形例においては、屈曲型関節部材1111Sと、ボールジョイント1111Bとを共に適用してピッチ及びヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節1111SBを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 46, a third modification of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a combined joint of a bending joint member and a ball joint as the pitch/yaw drive joint 1111SB of the operation unit 110. do. That is, in the operating portion 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A, a bending joint member is utilized to pitch/yaw drive joints 5111 ( 19A), in this modified example, a bending joint member 1111S and a ball joint 1111B are applied together to form a pitch/yaw driven joint 1111SB for performing pitch and yaw movements. is one feature.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節1111SBは、Y軸を中心に上下に回転し、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節1111SBは、Z軸を中心に左右に回転し、ヨー運動の回転中心になる。 At that time, the pitch/yaw drive joint 1111SB rotates up and down about the Y axis and becomes the center of rotation for the pitch motion. Also, the pitch/yaw drive joint 1111SB rotates left and right about the Z axis and becomes the center of rotation for yaw motion.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節1111SB内部の一端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手1112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節1111SBが回転し、ピッチ/ヨー駆動関節1111SBが回転しながら、ピッチワイヤ131Wまたはヨーワイヤ132Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール120のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to one end inside the pitch/yaw drive joint 1111SB. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111SB connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 1111SB rotates, either one end of the pitch wire 131W or the yaw wire 132W is rotated. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw movement of the end tool 120 coupled thereto.
そのとき、アクチュエーションワイヤ(図示せず)は、互いに平行な2本のピッチワイヤ131Wの中心、及び互いに平行な2本のヨーワイヤ132Wの中心をそれぞれ貫通して過ぎるので、ピッチ運動及びヨー運動の影響を受けない。 At that time, the actuation wires (not shown) pass through the centers of the two parallel pitch wires 131W and the centers of the two parallel yaw wires 132W, respectively. Not affected.
図47は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)の第4変形例を示す図面である(SU)。 FIG. 47 is a drawing (SU) showing a fourth variation of the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A and elsewhere.
図47を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節の第4変形例は、操作部110のピッチ/ヨー駆動関節1111SUとして、屈曲型関節部材とユニバーサルジョイントとの結合型関節を適用する。すなわち、図19Aに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ/ヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を構成したのに比べ、本変形例においては、屈曲型関節部材1111Sとユニバーサルジョイント1111Uとを共に適用してピッチ及びヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節1111SUを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 47, a fourth modification of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a combined joint of a bending joint member and a universal joint as the pitch/yaw drive joint 1111SU of the operation unit 110. do. That is, in the operating portion 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A, a bending joint member is utilized to pitch/yaw drive joints 5111 ( 19A), in this modified example, both the bending joint member 1111S and the universal joint 1111U are applied to form a pitch/yaw driven joint 1111SU for performing pitch and yaw movements. One feature.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節1111SUは、Y軸を中心に上下に回転し、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節1111SUは、Z軸を中心に左右に回転し、ヨー運動の回転中心になる。 At that time, the pitch/yaw drive joint 1111SU rotates up and down around the Y axis and becomes the center of rotation for the pitch motion. Also, the pitch/yaw drive joint 1111SU rotates left and right about the Z-axis and becomes the rotation center of the yaw motion.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節1111SU内部の一端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手1112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節1111SUが回転し、ピッチ/ヨー駆動関節1111SUが回転しながら、ピッチワイヤ131Wまたはヨーワイヤ132Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール120のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to one end inside the pitch/yaw drive joint 1111SU. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111SU connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 1111SU rotates, either one end of the pitch wire 131W or the yaw wire 132W is rotated. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw movement of the end tool 120 coupled thereto.
図48は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)の第5変形例を示す図面である(JB)。 FIG. 48 is a drawing (JB) showing a fifth variation of the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A and elsewhere.
図48を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節の第5変形例は、操作部110のピッチ/ヨー駆動関節1111JBとして、節型関節部材とボールジョイントとの結合型関節を適用する。すなわち、図19Aに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ/ヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を構成したのに比べ、本変形例においては、節型関節部材1111Jとボールジョイント1111Bとを共に適用してピッチ及びヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節1111JBを構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 48, a fifth modification of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a combined joint of a joint member and a ball joint as the pitch/yaw drive joint 1111JB of the operation unit 110. do. That is, in the operating portion 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A, a bending joint member is utilized to pitch/yaw drive joints 5111 ( 19A), in this modified example, both a joint member 1111J and a ball joint 1111B are applied to form a pitch/yaw driven joint 1111JB for performing pitch and yaw movements. One feature.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節1111JBは、Y軸を中心に上下に回転し、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節1111JBは、Z軸を中心に左右に回転し、ヨー運動の回転中心になる。 At that time, the pitch/yaw drive joint 1111JB rotates up and down about the Y axis and becomes the center of rotation for the pitch motion. Also, the pitch/yaw drive joint 1111JB rotates left and right about the Z axis and becomes the center of rotation for yaw motion.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節1111JB内部の一端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手1112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節1111JBが回転し、ピッチ/ヨー駆動関節1111JBが回転しなが、ピッチワイヤ131Wまたはヨーワイヤ132Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール120のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to one end inside the pitch/yaw drive joint 1111JB. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111JB connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 1111JB rotates, one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W rotates. By pushing and pulling on the other end, the end tool 120 connected therewith is pitched or yawed.
図49は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)の第6変形例を示す図面である(JU)。 FIG. 49 is a drawing (JU) showing a sixth variation of the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A and elsewhere.
図49を参照すれば、手術用インストルメントのピッチ/ヨー駆動関節の第6変形例は、操作部110のピッチ/ヨー駆動関節1111JUとして、節型関節部材とユニバーサルジョイントとの結合型関節を適用する。すなわち、図19Aに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)においては、屈曲型関節部材を利用して、操作部のピッチ/ヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を構成したのに比べ、本変形例においては、節型関節部材1111Jとユニバーサルジョイント1111Uとを共に適用してピッチ及びヨー動作を行うためのピッチ/ヨー駆動関節1111JU)を構成することを一特徴とする。 Referring to FIG. 49, a sixth modified example of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a combined joint between a joint member and a universal joint as the pitch/yaw drive joint 1111JU of the operation unit 110. do. That is, in the operating portion 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument illustrated in FIG. 19A, a bending joint member is utilized to pitch/yaw drive joints 5111 ( 19A), in this modified example, both a joint member 1111J and a universal joint 1111U are applied to form a pitch/yaw driven joint 1111JU) for performing pitch and yaw movements. is one feature.
そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節1111JUは、Y軸を中心に上下に回転し、ピッチ運動の回転中心になる。また、ピッチ/ヨー駆動関節1111JUは、Z軸を中心に左右に回転し、ヨー運動の回転中心になる。 At that time, the pitch/yaw drive joint 1111JU rotates up and down around the Y axis and becomes the center of rotation for the pitch motion. Also, the pitch/yaw drive joint 1111JU rotates left and right around the Z axis and becomes the center of rotation for yaw motion.
一方、ピッチ/ヨー駆動関節1111JU内部の一端部には、ピッチワイヤ131Wとヨーワイヤ132Wとの両端部がそれぞれ結合される。従って、ピッチ/ヨー駆動取っ手1112が回転すれば、それと連結されたピッチ/ヨー駆動関節1111JUが回転し、ピッチ/ヨー駆動関節1111JUが回転しながら、ピッチワイヤ131Wまたはヨーワイヤ132Wのいずれか一端部を押して他の他端部を引っ張ることにより、それと連結されたエンドツール120のピッチ運動またはヨー運動を行うのである。 On the other hand, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are coupled to one end inside the pitch/yaw drive joint 1111JU. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111JU connected thereto rotates, and while the pitch/yaw drive joint 1111JU rotates, either one end of the pitch wire 131W or the yaw wire 132W is rotated. Pushing and pulling on the other end produces pitch or yaw movement of the end tool 120 coupled thereto.
<手術用インストルメントのロール動作の変形例>
図50は、図19Aなどに図示された手術用インストルメントにおいて、ロール(roll)機能が追加された手術用インストルメントの斜視図であり、図51Aないし図51Eは、図50の手術用インストルメントがロール動作を行う様子を示す斜視図である。
<Modified Example of Roll Operation of Surgical Instrument>
FIG. 50 is a perspective view of a surgical instrument to which a roll function is added to the surgical instrument illustrated in FIG. 19A etc. FIGS. is a perspective view showing a state in which roll motion is performed.
図50を参照すれば、本変形例による手術用インストルメント500Rは、ロール(roll)動作のためのロール操作部550をさらに具備することを特徴とする。すなわち、図19Aなどに図示された手術用インストルメントの操作部510(図19A)のピッチ/ヨー駆動関節5111(図19A)を覆い包むボールジョイント形態のロール操作部550をさらに具備し、手術用インストルメント500Rとして、ロール動作まで行わせる。ここで、ロール動作とは、ロール操作部550を回転させれば、連結部540の中心軸と、エンドツール520の中心軸との相対的な角度は、そのまま維持された状態で、エンドツール520と連結部540とがそれぞれ自体の中心軸を基準に回転する動作を意味する。 Referring to FIG. 50, the surgical instrument 500R according to this modification is characterized by further comprising a roll operation part 550 for roll motion. That is, the surgical instrument further comprises a ball joint type roll operation part 550 covering the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the operation part 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. As the instrument 500R, roll motion is performed. Here, the roll operation means that when the roll operation portion 550 is rotated, the end tool 520 is rotated while the relative angle between the central axis of the connecting portion 540 and the central axis of the end tool 520 is maintained as it is. and the connecting part 540 rotate about their respective central axes.
すなわち、図51Aないし図51Eに図示されているように、操作部510の他の部分は固定されている状態で、ロール操作部550を回転させれば、関節部材525の屈折角度は、維持された状態で、それと連結された第1ジョー521及び第2ジョー522、並びにそれと連結されたジョーベース523が、ロール操作部550の回転によって共に回転することになる。そして、第1ジョー521及び第2ジョー522が回転するにおいて、第1ジョー521及び第2ジョー522の相対的な位置は、一定に維持される。すなわち、エンドツール520のジョー521,522がその開いた角度を維持しながら、ジョーベース523の中心軸を基準に回転するのである。それについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。 That is, as shown in FIGS. 51A to 51E, when the roll operation unit 550 is rotated while other parts of the operation unit 510 are fixed, the bending angle of the joint member 525 is maintained. In this state, the first jaw 521 and the second jaw 522 connected thereto, and the jaw base 523 connected thereto are rotated together by the rotation of the roll operation portion 550 . The relative positions of the first jaw 521 and the second jaw 522 are kept constant while the first jaw 521 and the second jaw 522 rotate. That is, the jaws 521 and 522 of the end tool 520 rotate about the center axis of the jaw base 523 while maintaining the open angle. A more detailed description of this is as follows.
エンドツール520は、操作部のピッチ/ヨー関節の回転によって、ピッチ方向、ヨー方向に回転する。すなわち、操作部の連結部に対する相対的なピッチ方向、ヨー方向の回転によって、操作部のピッチ/ヨー駆動関節が回転し、それによって、最終的に、エンドツール520も、連結部との相対的なピッチ方向、ヨー方向に屈折される。 The end tool 520 rotates in the pitch direction and the yaw direction by rotating the pitch/yaw joint of the operating portion. That is, the pitch and yaw rotation of the manipulator relative to the coupling causes the pitch/yaw drive joints of the manipulator to rotate, which ultimately also causes the end tool 520 to move relative to the coupling. are refracted in the pitch and yaw directions.
そのとき、エンドツール520のピッチ屈折角度決定は、操作部のピッチ/ヨー駆動関節の連結部側への断面上の上下に位置する2本のピッチワイヤの相対的な引っ張りと押されとの差である。同様に、エンドツール520のヨー屈折角度決定は、操作部のピッチ/ヨー駆動関節の連結部側への断面上左右に位置する2本のヨーワイヤの相対的な引っ張りと押されとの差である。 At that time, the pitch bending angle determination of the end tool 520 is based on the difference between the relative pull and push of the two pitch wires located above and below on the cross-section toward the connecting portion side of the pitch/yaw drive joint of the manipulator. is. Similarly, the yaw deflection angle determination of the end tool 520 is the difference between the relative pull and push of the two yaw wires located on the left and right sides of the cross-section toward the coupling side of the pitch/yaw drive joint of the manipulator. .
操作部のピッチ/ヨー駆動関節は、連結部と操作部取っ手とを連結し、ピッチ方向及びヨー方向への屈折を行うが、そのとき、前記ピッチ/ヨー駆動関節が、連結部には、断面上に固定されているが、前記ピッチ/ヨー駆動関節の操作部側端の部分が、操作部及び断面上に固定されておらず、回転自在に構成され、エンドツール520が屈折されている角度状態で、2つのジョーだけ回転可能なロール機能を遂行することができる。
さらに詳細に説明すれば、右側図面のように、操作部が連結部に対して相対的にヨー方向に屈折され、それによって、最終的に、エンドツール520も同じ方向に屈折されているとき、操作部のピッチ/ヨー駆動関節は、連結部とは固定されているが、操作部側への終断面が操作部取っ手と固定されて連結されておらず、回転が可能であるので、ロール取っ手、及びそれに連結された連結部を、連結部中心軸を基準に回転させれば、ここに連結されたピッチ/ヨー駆動関節は、連結部と操作部取っ手との相対的な回転によって決定され、折れられた形態を維持しながら回転することになる。そのとき、ピッチ/ヨー駆動関節の断面相4方向端に位置が決まった4本のピッチワイヤ、ヨーワイヤも共に回転することになる。かように、ピッチ/ヨー駆動関節が回転すれば、ピッチ/ヨー駆動関節の断面上4方向端に位置する各ピッチワイヤ、ヨーワイヤは、共に回転し、それぞれが本来のところを離れ、他のワイヤの位置で回転することができる。
The pitch/yaw drive joint of the operating part connects the connecting part and the operating part handle, and performs bending in the pitch and yaw directions. Although fixed above, the portion of the operating portion side end of the pitch/yaw drive joint is not fixed on the operating portion and cross-section and is configured to be rotatable, and the angle at which the end tool 520 is bent. In a state, only two jaws can perform a rotatable roll function.
More specifically, when the manipulator is flexed in the yaw direction relative to the coupling, as in the right-hand drawing, so that ultimately the end tool 520 is also flexed in the same direction. The pitch/yaw drive joint of the operating part is fixed to the connecting part, but the end section to the operating part side is not fixedly connected to the operating part handle and is rotatable. , and the connecting part connected thereto are rotated about the central axis of the connecting part, the pitch/yaw drive joint connected here is determined by the relative rotation between the connecting part and the operating part handle, It rotates while maintaining the folded form. At that time, the four pitch wires and yaw wires positioned at the ends of the four cross-sectional phases of the pitch/yaw drive joint also rotate. Thus, when the pitch/yaw drive joint rotates, the pitch wires and yaw wires positioned at the four ends of the cross section of the pitch/yaw drive joint rotate together, each leaving its original position, and the other wire position can be rotated.
すなわち、かような場合、ピッチ/ヨー駆動関節の断面上で左右方向に位置したヨーワイヤも、回転を介して、上下方向に位置したピッチワイヤのところへも行き、最初に上下方向に位置したピッチワイヤも、回転を介して、左右方向に位置したヨーワイヤのところへも行く。従って、かように、ピッチ/ヨー駆動関節の回転が可能であるならば、4本のワイヤを、ピッチワイヤ及びヨーワイヤに区分することが意味がなく、断面上4方向に4本のワイヤが位置し、いかなるワイヤでも、断面上左右方向に位置すれば、ヨーワイヤの役割を行い、上下方向に位置すれば、ピッチワイヤの役割を行うことになる。 That is, in such a case, the laterally positioned yaw wire on the cross-section of the pitch/yaw drive joint also passes, through rotation, to the vertically positioned pitch wire, leading to the firstly vertically positioned pitch wire. The wire also goes through rotation to the laterally positioned yaw wire. Therefore, if the rotation of the pitch/yaw drive joint is possible, it is meaningless to divide the four wires into the pitch wire and the yaw wire, and the four wires are positioned in the four directions on the cross section. However, if any wire is positioned in the horizontal direction on the cross section, it functions as a yaw wire, and if positioned in the vertical direction, it functions as a pitch wire.
従って、ピッチ/ヨー駆動関節が、連結部及びロール取っ手と共に回転しても、連結部及び操作部取っ手によって、相対的にピッチ屈折またはヨー屈折が決定されているならば、それによる連結部とエンドツール520との相対的なピッチ屈折またはヨー屈折が影響を受けずに維持される。そのとき、エンドツール520の2つのつまみは、エンドツール520のピッチ/ヨー駆動関節の2つのつまみ側端の部分によって決定される中心軸を基準に回転することになる。 Therefore, even if the pitch/yaw drive joint rotates with the joint and the roll handle, if the relative pitch deflection or yaw deflection is determined by the joint and the operating part handle, then the joint and the end Pitch or yaw deflection relative to tool 520 remains unaffected. The two thumbs of end tool 520 will then rotate about a central axis determined by the two thumb side end portions of the pitch/yaw drive joint of end tool 520 .
そのとき、アクチュエーションワイヤは、ピッチ/ヨー駆動関節の断面上中心を通り過ぎるように位置し、ピッチ/ヨー駆動関節と固定されておらず、ピッチ/ヨー駆動関節が回転しても、共に回転せず、独立してアクチュエーション動作が遂行可能である。 The actuation wires are then positioned so as to pass through the cross-sectional center of the pitch/yaw drive joint, are not fixed with the pitch/yaw drive joint, and do not rotate with the pitch/yaw drive joint when the pitch/yaw drive joint rotates. Actuation operations can be performed independently.
そのとき、ロール取っ手の位置は、連結部と操作部取っ手との相対的な屈折角度が維持されながら、連結部及び操作部のピッチ/ヨー駆動関節の回転を可能にしたり妨害しなかったりする位置にいずれも来るようにする。すなわち、連結部上に固定されて位置することもでき、操作部のピッチ/ヨー駆動関節に固定されて位置することもでき、操作部ピッチ/ヨー駆動関節の操作部側に延長されて固定されて位置することも可能である。 The position of the roll handle is then such that it allows or does not interfere with rotation of the pitch/yaw drive joints of the link and the handle while maintaining the relative articulated angle between the link and the handle. both come to That is, it can be fixedly positioned on the connecting part, fixedly positioned at the pitch/yaw drive joint of the operating part, or fixed by extending to the operating part side of the pitch/yaw driven joint of the operating part. It is also possible to position
一方、そのとき、操作部のピッチ/ヨー駆動関節としては、前述のところを満足する多様なスネーク、節、ボールジョイントなどが可能であり、それらに係わる詳細な説明は省略する。 On the other hand, the pitch/yaw drive joints of the operation unit can be various snake joints, joints, ball joints, etc., which satisfy the above requirements, and detailed descriptions thereof will be omitted.
本明細書では、本発明について、限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で多様な実施形態が可能である。また、説明されていないが、均等な手段も、本発明にそのまま結合されるものである。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるものである。 Although the invention has been described herein with a focus on limited embodiments, many other embodiments are possible within the scope of the invention. Also, although not described, equivalent means are also directly coupled to the present invention. Therefore, the true scope of protection of this invention is determined by the claims.
本発明は、腹腔鏡手術、またはさまざまな多様な手術に使用するために、手動で作動可能な手術用インストルメントに利用可能である。 The present invention is applicable to manually actuatable surgical instruments for use in laparoscopic surgery or in a wide variety of surgical procedures.
Claims (22)
前記エンドツールのピッチ運動を制御するピッチ操作部と、前記ピッチ操作部の一端に結合されて、前記エンドツールのヨー運動を制御するヨー操作部と、前記エンドツールのアクチュエーション運動を制御するアクチュエーション操作部と、を含み、前記ピッチ操作部は、1以上の方向に曲がる屈曲型関節部材によって形成される操作部と、
前記操作部の動作を前記エンドツールに伝達する動力伝達部と、
第1方向に延長して形成され、一端部には、前記エンドツールが結合され、他端部には、前記操作部が結合され、前記操作部と前記エンドツールとを連結する連結部と、を含み、
前記ピッチ操作部は、
1以上の方向に曲がる屈曲型関節部材であるピッチ駆動関節と、
前記ピッチ駆動関節と連結されて、前記ピッチ駆動関節と共に移動自在に形成されたピッチ駆動取っ手と、を含み、
前記ピッチ操作部は、前記連結部の延長線上に形成され、
前記連結部の延長線上を基準に前記ヨー操作部と前記アクチュエーション操作部は前記ピッチ操作部から離隔されるように形成されることを特徴とする手術用インストルメント。 a pitch motion in which the end tool bends such that the end of the end tool facing away from the user rotates about a second direction; and a yaw motion in which the end tool bends such that the end rotates about a third direction. a moving end tool;
a pitch operation section for controlling pitch motion of the end tool; a yaw operation section coupled to one end of the pitch operation section for controlling yaw motion of the end tool; and an actuator for controlling actuation motion of the end tool. a variation control, wherein the pitch control is formed by an articulated articulation member that bends in one or more directions;
a power transmission unit that transmits the operation of the operation unit to the end tool;
a connecting portion extending in a first direction, having one end coupled to the end tool and the other end coupled to the operation portion, and coupling the operation portion and the end tool; including
The pitch operation unit is
a pitch-driven joint that is an articulating member that bends in one or more directions;
a pitch drive handle coupled with the pitch drive joint and configured to move with the pitch drive joint;
The pitch operation part is formed on an extension line of the connection part,
A surgical instrument according to claim 1, wherein the yaw operation part and the actuation operation part are separated from the pitch operation part based on the extension line of the connection part.
前記操作部は、前記エンドツールの前記2つのジョーの動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の手術用インストルメント。 The end tool includes first and second jaws that are rotatably formed, respectively, and an end tool joint that bends in one or more directions to effect pitch and/or yaw motion of the first and second jaws. including a member and
2. The surgical instrument according to claim 1, wherein said operating section controls movements of said two jaws of said end tool.
前記操作部と連結され、前記操作部のピッチ運動を前記エンドツールに伝達するピッチワイヤ、
前記操作部と連結され、前記操作部のヨー運動を前記エンドツールに伝達するヨーワイヤと、
前記操作部と連結され、前記操作部のアクチュエーション運動を前記エンドツールに伝達するアクチュエーションワイヤと、を含み、
前記ピッチワイヤ、前記ヨーワイヤ及び前記アクチュエーションワイヤの動作は、それぞれ独立して行われることを特徴とする請求項7に記載の手術用インストルメント。 The power transmission unit is
a pitch wire coupled to the manipulator and transmitting pitch motion of the manipulator to the end tool;
a yaw wire coupled to the manipulator and transmitting yaw motion of the manipulator to the end tool;
an actuation wire coupled to the manipulator and transmitting actuation motion of the manipulator to the end tool;
8. The surgical instrument of claim 7, wherein the pitch wire, yaw wire and actuation wire are independently actuated.
前記アクチュエーションワイヤは、前記両端のピッチワイヤ間に形成されることを特徴とする請求項8に記載の手術用インストルメント。 one end of each of both ends of the pitch wire is respectively coupled to the end tool and extended toward the operating section;
9. The surgical instrument of claim 8, wherein the actuation wire is formed between the pitch wires at the ends.
前記アクチュエーションワイヤは、前記両端のヨーワイヤ間に形成されることを特徴とする請求項8に記載の手術用インストルメント。 one end of each of both ends of the yaw wire is respectively coupled to the end tool and extended toward the operating section;
9. The surgical instrument of claim 8, wherein the actuation wire is formed between the yaw wires at the ends.
前記ヨーワイヤの両端それぞれの一端部は、前記エンドツールにそれぞれ結合され、前記操作部側に延長され、
前記両端のピッチワイヤを連結する線と、前記両端のヨーワイヤを連結する線とが垂直になるように形成されることを特徴とする請求項8に記載の手術用インストルメント。 one end of each of both ends of the pitch wire is respectively coupled to the end tool and extended toward the operating section;
one end of each of both ends of the yaw wire is respectively coupled to the end tool and extended toward the operating section;
9. The surgical instrument according to claim 8, wherein a line connecting the pitch wires at both ends and a line connecting the yaw wires at both ends are perpendicular to each other.
前記第1ジョー及び第2ジョーのガイドホールを貫通し、アクチュエーションガイドピンが挿入され、
前記アクチュエーションガイドピンに、前記アクチュエーションワイヤが結合され、
前記アクチュエーションワイヤが並進運動を行えば、それと連結された前記アクチュエーションガイドピンが、前記ガイドホールに沿って並進運動をしながら、前記第1ジョー及び第2ジョーのアクチュエーション動作が行われることを特徴とする請求項8に記載の手術用インストルメント。 guide holes are formed in one end of the first jaw and one end of the second jaw, respectively;
An actuation guide pin is inserted through the guide holes of the first and second jaws,
the actuation wire is coupled to the actuation guide pin;
When the actuation wire performs a translational motion, the actuation guide pin connected thereto performs a translational motion along the guide hole, and the first and second jaws are actuated. 9. The surgical instrument of claim 8, characterized by:
前記エンドツールと前記連結部とを連結し、
外周面に、多数個の溝が形成され、前記多数個の溝が前記第1方向に沿って配置され、前記各溝には、エンドツール関節部材の屈曲方向をガイドするための1以上のリブが形成される屈曲型関節部材であることを特徴とする請求項7に記載の手術用インストルメント。 The end tool joint member is
connecting the end tool and the connecting portion;
A plurality of grooves are formed on the outer peripheral surface, the plurality of grooves are arranged along the first direction, and one or more ribs are provided in each of the grooves for guiding the bending direction of the end tool joint member. 8. The surgical instrument according to claim 7, wherein the instrument is a bent joint member in which a is formed.
アクチュエーション駆動軸と、
前記アクチュエーション駆動軸を中心に回転自在に、前記アクチュエーション駆動軸にそれぞれ挿入され、一端部には、それぞれガイドホールが形成された第1アクチュエーション駆動部及び第2アクチュエーション駆動部と、
前記第1アクチュエーション駆動部及び第2アクチュエーション駆動部のガイドホールに貫通挿入されるアクチュエーションガイドピンと、を含み、
前記アクチュエーションガイドピンに、前記アクチュエーションワイヤが結合され、
前記第1アクチュエーション駆動部または第2アクチュエーション駆動部が回転すれば、それと連結されたアクチュエーションワイヤが並進運動を行うことを特徴とする請求項8に記載の手術用インストルメント。 The actuation operation unit is
an actuation drive shaft;
a first actuation drive unit and a second actuation drive unit, each inserted into the actuation drive shaft so as to be rotatable about the actuation drive shaft, and each having a guide hole formed at one end thereof;
an actuation guide pin inserted through the guide holes of the first actuation drive part and the second actuation drive part;
the actuation wire is coupled to the actuation guide pin;
9. The surgical instrument of claim 8, wherein when the first actuation drive or the second actuation drive rotates, an actuation wire coupled thereto performs translational movement.
アクチュエーション駆動軸と、
前記アクチュエーション駆動軸を中心に回転自在に形成されたアクチュエーション駆動部と、
前記アクチュエーション駆動軸及び前記アクチュエーションワイヤとそれぞれ連結され、前記アクチュエーション駆動部が回転すれば、それと連結されたアクチュエーションワイヤが並進運動を行うように連結するアクチュエーションリンクと、を含むことを特徴とする請求項8に記載の手術用インストルメント。 The actuation operation unit is
an actuation drive shaft;
an actuation drive unit rotatable around the actuation drive shaft;
an actuation link connected to the actuation drive shaft and the actuation wire, respectively, and connecting the actuation wire connected thereto to perform translational movement when the actuation drive unit rotates. 9. A surgical instrument according to claim 8.
外周面に、多数個の溝が形成され、前記多数個の溝が前記第1方向に沿って配置され、前記各溝には、ピッチ操作部の屈曲方向をガイドするための1以上のリブが形成される屈曲型関節部材を含むことを特徴とする請求項1に記載の手術用インストルメント。 The pitch driven joint is
A plurality of grooves are formed on the outer peripheral surface, the plurality of grooves are arranged along the first direction, and one or more ribs are provided in each of the grooves for guiding the bending direction of the pitch operation portion. 2. The surgical instrument of claim 1, including a formed articulation member.
前記ロール操作部を回転させれば、前記連結部の中心軸と、前記エンドツールの中心軸との相対的な角度は、そのまま維持された状態で、前記エンドツールだけがその中心軸を中心に回転することを特徴とする請求項1に記載の手術用インストルメント。 further comprising a roll operation part connected to the operation part;
When the roll operation portion is rotated, only the end tool rotates around the central axis while maintaining the relative angle between the central axis of the connecting portion and the central axis of the end tool. The surgical instrument of claim 1, wherein the surgical instrument rotates.
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