JP7697705B2 - Surgical Instruments - 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 more particularly to manually actuable surgical instruments for use in laparoscopic surgery or a variety of different 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 refers to the use of medical instruments to cut or tear the skin, mucous membranes, and other tissues to treat illnesses. In particular, open surgery, in which the skin at the surgical site is incised and the organs inside are treated, reshaped, or removed, can cause problems such as bleeding, side effects, pain for the patient, and scars. Therefore, surgery that involves making holes in the skin and inserting only medical instruments such as a laparoscope, surgical instruments, and a microsurgical microscope, or surgery using a robot, has recently been 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。 A surgical instrument is a tool used to operate on a surgical site by operating an end tool equipped at one end of a shaft that passes through a hole made in the skin, using a specified drive unit, either by a doctor's direct hand or by a robotic arm. The end tool equipped on the surgical instrument performs rotation, gripping, cutting, etc., via a specified structure.
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 cannot be bent, making it difficult to approach the surgical site and perform various surgical operations. To address this issue, surgical instruments with a bendable end tool portion have been developed, but the operation of the operating part for bending the end tool or performing a surgical operation does not intuitively match the actual operation of bending the end tool or performing a surgical operation, making it difficult for the surgeon to intuitively operate the instrument and requiring a long time to become accustomed to using the instrument.
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 that the inventor possessed in order to derive the present invention or that he acquired in the process of deriving the present invention, and is not necessarily publicly known art that was made publicly available to the general public prior to the filing of the application for the present invention.
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。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a surgical instrument that intuitively matches the operation of the operating unit corresponding to the bending of the actual end tool and the operation of the surgical operation. More specifically, to this end, we provide an end tool with various degrees of freedom, an operating unit having a structure that allows intuitive operation of the operation of the end tool, and a power transmission unit that transmits the driving force of the operating unit to the end tool so that the end tool can operate in accordance with the operation of the operating unit.
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 a surgical instrument that includes 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, a yaw operator that controls the yaw motion of the end tool, and an actuation operator that controls the actuation motion of the end tool, and at least one of the pitch operator and the yaw operator is an operator formed by a joint member that bends in one or more directions; a power transmission unit that transmits the operation of the operator to the end tool; and a connection unit that is formed by extending in a first direction (X axis), has one end to which the end tool is connected and the other end to which the operator is connected, and connects the operator and the end tool; and at least a portion of the operator is formed by extending 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。 With this invention, the direction in which the surgeon operates the operating part and the direction in which the end tool operates are intuitively the same, which improves the convenience for the surgeon and improves the accuracy, reliability, and speed of the surgery.
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。 The present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, but a specific embodiment is illustrated in the drawings and will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited to the specific embodiment, but includes all modifications, equivalents, or alternatives that fall within the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, if a specific description of related publicly known technology is deemed to obscure the gist of the present invention, the detailed description 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 used only 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 terms used in this application are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. The singular expressions include the plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to specify the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and should be understood not to preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. In the description with reference to the attached drawings, identical or corresponding components are given the same drawing numbers and duplicate descriptions related thereto will be 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。 Furthermore, in describing various embodiments of the present invention, it should be understood that each embodiment should not be interpreted or implemented independently, but that the technical ideas described in each embodiment should be interpreted or implemented in combination with other embodiments that are described separately.
＜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)
A surgical instrument according to the present invention is characterized in that, for at least one or more of pitch movement, yaw movement, and actuation movement, when the operating unit is rotated in any one direction, the end tool intuitively rotates in the same direction as the operating direction of the operating unit.
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。 Figure 1A is a conceptual diagram of the pitch movement of a conventional surgical instrument, and Figure 1B is a conceptual diagram of the yaw movement.
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 a pitch operation of a conventional surgical instrument, the end tool 120a is formed forward of the center of rotation 121a of the end tool, and the operating unit 110a is formed rearward of the center of rotation 111a of the operating unit, and when the operating unit 110a is rotated in a clockwise direction, the end tool 120a also rotates in a clockwise direction, and when the operating unit 120a is rotated in a counterclockwise direction, the end tool 120a also rotates in a counterclockwise direction. Meanwhile, referring to FIG. 1B, in performing the yaw operation of the conventional surgical instrument, the end tool 120a is formed forward of the rotation center 121a of the end tool, and the operation unit 110a is formed rearward of the rotation center 111a of the operation unit. When the operation unit 110a is rotated clockwise, the end tool 120a also rotates clockwise, and when the operation unit 120a is rotated counterclockwise, the end tool 120a also rotates counterclockwise. In that case, from the viewpoint of the user's left-right direction, 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 moves to the left. As a result, there was a problem that the user's operation direction and the operation direction of the end tool were opposite to each other, making it difficult for the user to operate.
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。 Figure 1C is a conceptual diagram of the pitch movement of another conventional surgical instrument, and Figure 1D is a conceptual diagram of the yaw movement.
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, the end tool 120b is formed forward of the rotation center 121b of the end tool, and the operation unit 110b is formed rearward of the rotation center 111b of the operation unit. When the operation unit 110b is rotated clockwise, the end tool 120b rotates counterclockwise, and when the operation unit 110b is rotated counterclockwise, the end tool 120b rotates clockwise. In this case, from the viewpoint of the rotation direction of the operation unit and the end tool, the rotation direction in which the user rotates the operation unit 110b and the rotation direction of the end tool 120b are opposite to each other. As a result, there is a problem that the user is confused about the operation direction, and the joint operation is not intuitive, which induces mistakes. Also, referring to FIG. 1D, in performing the yaw operation, the end tool 120b is formed forward of the rotation center 121b of the end tool, and the operation unit 110b is formed rearward of the rotation center 111b of the operation unit. When the operation unit 110b is rotated clockwise, the end tool 120b rotates counterclockwise, and when the operation unit 110b is rotated counterclockwise, the end tool 120b rotates clockwise. In this case, from the viewpoint of the rotation direction of the operation unit and the end tool, the rotation direction in which the user rotates the operation unit 110b and the rotation direction of the end tool 120b are opposite to each other. As a result, there was a problem that the user was confused about the operation direction, and the joint operation was not intuitive, which led to mistakes.
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。 To solve these problems, one feature of the surgical instrument according to one embodiment of the present invention shown in Figures 1E and 1F is that the end tool 120c is formed forward of the center of rotation 121c of the end tool, and the operating part 110c is also formed forward of the center of rotation 111c of the operating part, so that the operation of the operating part 110c and the end tool 120c are intuitively synchronized.
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。 Explaining this differently, in the case of conventional surgical instruments such as those shown in Figs. 1A, 1B, 1C and 1D, the end tool is located forward of its own rotation center, whereas the operation unit is formed rearward of its own rotation center, and the end tool, which moves its front end while its rear end is fixed, is moved through the operation of the operation unit, which moves its rear end while its front end is fixed, so that the structure is not intuitively consistent. As a result, there is a discrepancy between the operation of the operation unit and the operation of the end tool in terms of the left-right direction or the rotation direction, which confuses the user and makes it difficult to intuitively and quickly operate the operation unit, which leads to errors. In contrast, in the surgical instrument according to one embodiment of the present invention, the end tool and the operation unit both move based on the rotation center formed on the rear side, so that the operation is intuitively consistent with each other in terms of structure. As a result, the user can intuitively and quickly perform the operation of the end tool, and there is an advantage in that the possibility of errors being caused is significantly reduced. This will be described in more detail below.
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。 Figure 2 is a side view showing a surgical instrument 100 according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a detailed internal view of the surgical instrument 100 of Figure 2, Figure 4 is a detailed internal view showing the yaw operation unit 112 of the surgical instrument 100 in Figure 3, and Figure 5 is a detailed internal view showing the actuation operation unit 113 of the surgical instrument 100 in Figure 3.
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。 Referring to FIG. 2 to FIG. 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 connecting part 140. Here, the connecting part 140 is formed in a hollow shaft shape, and one or more wires (described later) are housed therein. The operating part 110 is connected to one end of the connecting part 140, and the end tool 120 is connected to the other end of the connecting part 140, thereby connecting the operating 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。 In detail, the operating unit 110 is formed at one end of the connecting part 140 and is equipped with an interface that can be directly operated by the doctor, for example, in the shape of a knob, stick, lever, etc. When the doctor operates it, the end tool 120 connected to the interface and inserted into the body of the surgical patient performs a predetermined operation to perform the surgery. Here, while FIG. 2 shows the operating unit 110 formed in a knob shape, the concept of the present invention is not limited thereto, and various types of operating units that can be connected to the end tool 120 and operate the end tool 120 are possible.
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 the surgical site to perform the operation required for the surgery. As an example of such an end tool 120, a pair of jaws 121, 122 (FIG. 7A) for performing a gripping operation is used as shown in FIG. 2. However, the idea of the present invention is not limited thereto, and various devices for surgery may be used as the end tool 120. For example, a configuration such as a cauterizer with one arm may also be used as the end tool. Such an end tool 120 is connected to the operating part 110 by the power transmission part 130, and the driving force of the operating part 110 is transmitted via the power transmission part 130 to perform the operation required for the surgery, such as a gripping operation, a cutting operation, and a suturing operation.
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 formed to be rotatable in at least two or more directions. For example, the end tool 120 is formed to perform a pitch motion around the Y axis in FIG. 2, and at the same time, a yaw motion and an actuation motion around the Z axis in FIG. 2. This will be described in detail later.
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 operating unit 110 and the end tool 120 and transmits the driving force of the operating unit 110 to the end tool 120, and may include a number of wires, pulleys, links, joints, gears, etc.
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。 The operating section 110, end tool 120, power transmission section 130, and other parts of the surgical instrument 100 in Figure 2 will be described in more detail below.
（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 operating unit 110 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pitch operator 111 that controls the pitch movement of the end tool 120, 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 how the surgical instrument 100 in FIG. 2 is used, the user holds the pitch drive handle 1112 of the pitch operation unit 111 in the palm of the hand and rotates the pitch drive handle 1112 to perform a pitch movement, holds the index finger between the yaw operation unit 112 and rotates the yaw operation unit 112 to perform a yaw movement, and holds the thumb between the actuation operation unit 113 and rotates the actuation operation unit 113 to perform an actuation movement.
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 refers to a vertical motion with respect to the extension direction of the connecting part 140 (X-axis direction in FIG. 2), i.e., a motion of rotating around the Y-axis in FIG. 2. In other words, the end tool 120 formed by extending in the extension direction of the connecting part 140 (X-axis direction in FIG. 2) rotates up and down around the Y-axis. Next, the yaw motion refers to a horizontal motion with respect to the extension direction of the connecting part 140 (X-axis direction in FIG. 2), i.e., a motion of rotating around the Z-axis in FIG. 2. In other words, the end tool 120 formed by extending in the extension direction of the connecting part 140 (X-axis direction in FIG. 2) rotates left and right around the Z-axis. Meanwhile, the actuation motion refers to a motion in which the jaws 121 and 122 (FIG. 7A) rotate in opposite directions to each other while rotating around the same rotation axis as the yaw motion, and the jaws contract and open. That is, it means that the two jaws 121, 122 (FIG. 7A) formed on the end tool 120 rotate in opposite directions around 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, the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention is characterized in that when the operating unit 110 is rotated in any one direction, the end tool 120 intuitively rotates in the same direction as the operating direction of the operating unit 110. In other words, when the pitch operating unit 111 of the operating unit 110 is rotated in any one direction, the end tool 120 also rotates in the same direction intuitively as the one direction to perform a pitch movement, and when the yaw operating unit 112 of the operating unit 110 is rotated in any one direction, the end tool 120 also rotates in the same direction intuitively as the one direction to perform a yaw movement. Here, the intuitive same direction can be expanded to mean that the moving direction of the index finger of the user holding the operating unit 110 and the moving direction of the distal end of the end tool 120 are substantially the same direction. However, it goes without saying that the same direction here does not mean a direction that matches perfectly on a three-dimensional coordinate system, but rather can be understood to mean the sameness in that, for example, if the user's index finger moves to the left, the end of the end tool 120 also moves to the left, and if the user's index finger moves to the right, the 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, the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention is characterized in that the operating section 110 and the end tool 120 are formed in the same direction based on a plane perpendicular to the extension axis (X-axis) of the connecting section 140. That is, when viewed based on the YZ plane in FIG. 2, the operating section 110 is formed extending in the +X-axis direction, and at the same time, the end tool 120 is also formed extending in the +X-axis direction. In other words, the formation direction of the end tool 120 at one end of the connecting section 140 and the formation direction of the operating section 110 at the other end of the connecting section 140 are the same direction based on the YZ plane. In other words, the operating section 110 is formed in a 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。 In detail, in the case of conventional surgical instruments, the direction in which the user operates the operating part and the actual operating direction of the end tool are different and do not intuitively match, making it difficult for the surgeon to operate intuitively, and it takes a long time to become skilled at moving the end tool in the desired direction. In some cases, malfunctions can occur, causing harm to the patient.
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。 To solve these problems, the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention is characterized in that the operating direction of the operating unit 110 and the operating direction of the end tool 120 are intuitively the same direction, and therefore the operating unit 110 and the end tool 120 are formed on the same side when viewed based on the YZ plane including the pitch drive joint 1111. This will be explained in more detail 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。 Referring to Figures 2 to 5, the operating unit 110 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pitch operator 111 that controls the pitch movement of the end tool 120, 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 unit 111 includes a pitch operating joint 1111 and a pitch operating grip 1112. Here, the pitch operating joint 1111 is formed to be rotatable around the Y axis, and the pitch operating grip 1112 is connected to the pitch driving joint 1111 and is formed to rotate together with the pitch driving joint 1111. Here, since the pitch driving joint is a bending joint, if the pitch driving grip rotates around the Y axis, the pitch driving joint can be said to bend or break accordingly, but for ease of explanation, hereinafter, the breaking of the pitch driving joint will be expressed as the rotation of the pitch driving 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, if a user holds the pitch drive handle 1112 in his/her hand and rotates the pitch drive handle 1112, the pitch drive joint 1111 connected to the pitch drive handle 1112 rotates together, and this rotational force is transmitted to the end tool 120 via the power transmission unit 130, causing the end tool 120 to rotate in the same direction as the rotational direction of the pitch drive joint 1111. In other words, if the pitch operation unit 111 rotates clockwise around the pitch drive joint 1111, the end tool 120 also rotates clockwise around an axis parallel to the rotation axis of the pitch drive joint 1111, and conversely, 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.
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 type joint member. In detail, the pitch drive joint 1111 is formed in a hollow cylindrical shape, and a number of grooves 1111a are formed on the outer circumferential surface along one direction (the X-axis direction in FIG. 2) to be freely bent. At that time, ribs 1111b for determining the bending direction of the pitch drive joint 1111 are formed in the middle of each groove 1111a. That is, bending does not occur at the position where the rib 1111b is formed, and bending occurs at the part where the rib 1111b is not formed. That is, as seen in FIG. 2, the ribs 1111b are formed along both lateral surfaces of the pitch drive joint 1111, but the pitch drive joint 1111 is bent in the up-down direction where the rib 1111b is not formed. Therefore, although the pitch drive joint 1111 does not have an actual axis of rotation, it can be assumed that it rotates up and down around the P axis in FIG. 4. Therefore, the pitch drive joint 1111 is formed by a bending joint member and can become the center of rotation for the pitch movement.
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 unit 112 and the actuation operation unit 113 are formed on one end of the pitch drive handle 1112 of the pitch operation unit 111. Therefore, when the pitch operation unit 111 rotates around the pitch drive joint 1111, the yaw operation unit 112 and the actuation operation unit 113 also rotate together with the pitch operation unit 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。 Therefore, the coordinate system between the yaw operation unit 112 and the actuation operation unit 113 is not fixed, but continues to change relatively as the pitch operation unit 111 rotates. That is, in FIG. 2, the yaw drive shaft 1121 of the yaw operation unit 112 is illustrated as being parallel to the Z axis, and the actuation drive shaft 1131 of the actuation operation unit 113 is illustrated as being 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 will no longer be parallel to the Z axis and the Y axis. That is, the coordinate system between the yaw operation unit 112 and the actuation operation unit 113 has changed as the operation unit 111 rotates. However, for the sake of convenience, unless otherwise specified, the coordinate system of the yaw operation unit 112 and the actuation operation unit 113 will be described based on the state in which the pitch drive handle 1112 is positioned perpendicular to the connection unit 140, as shown in FIG. 2.
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 unit 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 connecting part 140 is formed. For example, as shown in FIG. 2, the yaw drive shaft 1121 is formed in a direction parallel to the Z axis, and when the pitch operation unit 111 rotates in this state, as described above, the coordinate system of the yaw operation unit 112 changes relatively. However, the concept of the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the yaw drive shaft 1121 can be formed in various directions to suit the hand structure of the user holding the yaw operation unit 112 according to ergonomic design.
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 unit 1122 is connected to the yaw driving shaft 1121 and is formed to rotate together with the yaw driving shaft 1121. For example, if a user rotates the yaw driving unit 1122 while holding his/her index finger between the yaw driving unit 1122, the yaw driving shaft 1121 connected to the yaw driving unit 1122 rotates together, and such a rotational force 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 rotational direction of the yaw driving shaft 1121. For this purpose, a pulley 1121a is formed on the yaw driving shaft 1121. A yaw wire 132W is connected to the pulley 1121a. Such a yaw wire 132W is connected to the joint member 125 of the end tool 120, which will be described later in FIG. 7A, and rotates the joint member 125.
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 operation unit 113 includes an actuation rotating axis 1131 and an actuation rotating member 1132. Here, the actuation driving axis 1131 is formed to form a predetermined angle with the XY plane on which the connecting portion 140 is formed. For example, as shown in FIG. 2, the actuation driving axis 1131 is formed in a direction parallel to the Y axis, and when the pitch operation unit 111 rotates in this state, as described above, the coordinate system of the actuation operation unit 113 changes relatively. However, the concept of the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the actuation driving axis 1131 may be formed in various directions so as to suit the hand structure of the user who holds the actuation operation unit 113 according to ergonomic design.
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 driver 1132 is connected to the actuation drive shaft 1131 and is configured to rotate together with the actuation drive shaft 1131. For example, if a user rotates the actuation driver 1132 while holding his/her thumb between the actuation driver 1132, the actuation drive shaft 1131 connected to the actuation driver 1132 rotates together, and such rotational force is transmitted to the end tool 120 via the power transmission unit 130, and the two jaws 121 and 122 (FIG. 7A) of the end tool 120 perform an actuation operation. Here, the actuation operation means an operation in which the two jaws 121 and 122 (FIG. 7A) rotate in opposite directions to each other to open and close the jaws 121 and 122 (FIG. 7A) as described above. That is, when the actuation operating unit 113 is rotated in one direction, the first jaw 121 (FIG. 7A) rotates counterclockwise and the second jaw 122 (FIG. 7A) rotates clockwise, closing the end tool 120. Conversely, when the actuation operating unit 113 is rotated in the opposite direction, the first jaw 121 (FIG. 7A) rotates clockwise and the second jaw 122 (FIG. 7A) rotates counterclockwise, opening the end tool 120.
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。 Meanwhile, the first actuation link 133L1 is connected to one end of the actuation operating axis 1131, the second actuation link 133L2 is connected to one end of the first actuation link 133L1, and the third actuation link 133L3 is connected to one end of the second actuation link 133L2. At this time, the third actuation link 133L3 is formed with a pivot point 133L3P, which serves as the center of movement of the third actuation link 133L3. Meanwhile, a guide protrusion 133L3e is formed at one end of the third actuation link 133L3, and a guide groove 1112h is formed in the pitch drive handle 1112.
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 thereto moves up and down in the Z-axis 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, and therefore the guide protrusion 133L3e of the third actuation link 133L3 performs linear motion in the X-axis direction in accordance with the guide groove 1112h of the pitch drive handle 1112. Meanwhile, an actuation wire 133W is connected to the guide protrusion 133L3e of the third actuation link 133L3, and when the guide protrusion 133L3e performs linear motion in the X-axis direction, the actuation wire 133W also performs linear motion in the X-axis direction. The actuation wire 133W is connected to an actuation guide pin 133WG of the end tool 120, which will be described later in Figures 7A to 7C, and controls the actuation operation of the jaws 121 and 122.
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 unit 111 and the end tool 120 are formed on the same or parallel axis (X axis). That is, the pitch drive joint 1111 of the pitch operation unit 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, in the drawings, the connecting part 140 is shown to be formed in a straight line, but the idea of the present invention is not limited thereto, and the connecting part 140 may be curved to have a predetermined curvature or bent one or more times as necessary, and even in such a case, it can be said that the pitch operation unit 111 and the end tool 120 are formed on substantially the same or parallel axis. In addition, while FIG. 2 shows the pitch operation unit 111 and the end tool 120 formed on the same axis (X-axis), the concept of the present invention is not limited thereto, and the pitch operation unit 111 and the end tool 120 may be formed on different axes. This will be described 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。 Figures 6A to 6D show various modified examples 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。 As explained in FIG. 2 and other figures, H1 in FIG. 6A is such that the pitch operation section 111 and the yaw operation section 112 of the operation section 110 are formed independently of each other, and the pitch operation section 111 and the yaw operation section 112 are functionally separated from each other. Such an H1 can be seen 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。 The H21 in FIG. 6B is 1) equipped with a pitch/yaw operation unit 411 in which the pitch operation unit and yaw operation unit of the operation unit 410 are integrally formed, and is formed to simultaneously perform the functions of the pitch operation unit and the yaw operation unit. 2) At this time, the pitch/yaw operation unit 411 is formed above the extension line of the end tool 420. 3) The actuation operation unit 413 is formed on the pitch/yaw operation unit 411 and is formed independently rotatably on the pitch/yaw operation unit 411. Such an H21 can be seen in the fourth embodiment of the present invention, etc.
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 in FIG. 6C is 1) equipped with a pitch/yaw operation unit 511 in which the pitch operation unit and yaw operation unit of the operation unit 510 are integrally formed, and is formed to simultaneously perform the functions of the pitch operation unit and the yaw operation unit. 2) At this time, the pitch/yaw operation unit 511 is formed on the extension line of the end tool 520. 3) The actuation operation unit 513 is formed on the pitch/yaw operation unit 511, and rotates with the pitch/yaw operation unit 511 when it rotates, and is also formed to be independently rotatable on the pitch/yaw operation unit 511. Such an H22 can be seen in the fifth, sixth, seventh, and other 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 in FIG. 6D is formed such that 1) it has a pitch/yaw operation part 811 in which the pitch operation part and the yaw operation part of the operation part 810 are integrally formed, and it functions as a pitch operation part and a 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, and the connection part 840 is not formed in a straight line but in a shape bent at least once. 3) The actuation operation part 813 is formed on the pitch/yaw operation part 811, and rotates with the pitch/yaw operation part 811 when it rotates, and is also formed independently rotatable on the pitch/yaw operation part 111. Such an H23 can be seen 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, various other variations of the operating unit, including the variations described above, can be applied to the surgical instruments 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。
(Endotool) - Bend Type FIG. 7A is an assembled perspective view of an endotool applied to a surgical instrument 100 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 7B is an exploded perspective view of the endotool of FIG. 7A, FIG. 7C is a perspective view showing the endotool of FIG. 7A with the jaw base 123 and joint member 125 omitted, and FIG. 7D is a front view of the joint member 125 of the endotool of FIG. 7A.
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。 Referring to Figs. 7A to 7D, the end tool 120 applied to the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention applies a bent joint member as the joint member 125. That is, the end tool 120 includes a first jaw 121, a second jaw 122, a jaw base 123, and the joint member 125. Meanwhile, the power transmission unit 130 applied to the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 131W, one or more yaw wires 132W, and 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, the pitch movement is performed via the movement of the pitch wire connected to the joint member, and the yaw movement is performed via the movement of the yaw wire connected to the joint member. At this time, the actuation wire is provided extending toward the end tool side across between the pitch wire and the yaw wire, and is connected to grooves formed in each of the two jaws. Then, the actuation wire is pulled and pushed to perform the actuation movement of opening and closing the two jaws. At this time, since the actuation wire is provided in the center across between the pitch wire and the yaw wire, the actuation wire is not affected even if the pitch wire and the yaw wire move due to the pitch movement and the yaw movement.
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 the pitch movement is performed with the pitch wires of different lengths on both sides, the yaw wire passing through the center of the pitch wires on both sides is not affected by the pitch movement, and similarly, when the yaw movement is performed with the yaw wires of different lengths on both sides, the pitch wire passing through the center of the yaw wires on both sides is not affected by the yaw movement. This 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 the 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。 More specifically, a joint member 125 is formed at one end of the connecting portion 140. Here, the surgical instrument according to the first embodiment of the present invention can use a bent joint member as the joint member 125 of the end tool 120. That is, one feature of this embodiment is that a bent joint member is used 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 bent joint member 125 is formed in a hollow cylindrical shape, and a number of grooves 125a are formed on the outer circumferential surface along one direction (the X-axis direction in FIG. 7A) to allow for free bending. At that time, ribs 125P, 125Y are formed in the middle of each groove 125a to guide the bending direction of the joint member 125. In other words, bending is not performed well at the positions where the ribs 125P, 125Y are formed, and bending mainly occurs in the parts where the ribs 125P, 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 this time, the joint member 125 is formed with a first rib 125P that guides the bending of the joint member 125 in a first direction (i.e., pitch movement) and a second rib 125Y that guides the bending of the joint member 125 in a second direction (i.e., yaw movement). At this time, the second rib 125Y is formed offset to a certain extent from the first rib 125P. Also, the first rib 125P is formed in the even-numbered grooves 125a, and the second rib 125Y is formed in the odd-numbered grooves 125a, so that the first rib 125P and the second rib 125Y are formed alternately.
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。 In other words, when viewed in FIG. 7A, the first rib 125P is formed along both lateral sides of the joint member 125, but the joint member 125 is bent in the up-down direction. Therefore, although the joint member 125 does not have an actual axis of rotation, it can be assumed that it rotates up and down around the Y axis in FIG. 7A. Therefore, the joint member 125 becomes the center of rotation for the pitch movement.
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。 In addition, a second rib 125Y is formed along the upper and lower surfaces of the joint member 125, and the joint member 125 is bent in the left-right direction. Therefore, although the joint member 125 does not have an actual rotation axis, it can be assumed that it rotates left and right around the Z axis in FIG. 7A. Therefore, the joint member 125 becomes the rotation center of the yaw movement. Here, the first rib 125P and the second rib 125Y do not necessarily have to be formed on the vertical or horizontal plane of the joint member 125, but may be formed to be offset to a certain extent from the vertical or horizontal plane of the joint member 125.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are respectively connected to the ends of the first jaw 121 side and the second jaw 122 side of the joint member 125. Therefore, when one end of the pitch wire 131W is pulled, one end of the joint member 125 connected to it is also pulled, and therefore the joint member 125 rotates around the Y axis in FIG. 7A, and a pitch movement is performed. Similarly, when one end of the yaw wire 132W is pulled, one end of the joint member 125 connected to it is also pulled, and therefore the joint member 125 rotates around the Z axis in FIG. 7A, and a yaw movement is performed.
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 of the connecting part (not shown) and one end of the joint member 125 facing the connecting part. On the other hand, the pitch wire 131W is formed extending from the connecting part 140 to the end tool 120 side through the pitch wire through hole 125PH and is connected to the other end of the joint member 125. On the other hand, the yaw wire 132W is formed extending from the connecting part 140 to the end tool 120 side through the yaw wire through hole 125YH and is connected to the other end of the joint member 125. On the other hand, the yaw wire 132W is formed extending from the connecting part 140 to the end tool 120 side through the actuation wire through hole 125AH. The actuation wire 133W that has passed 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。 At this time, the pitch wire through hole 125PH is formed at both ends of the Z-axis diameter of the joint member 125 as shown in FIG. 7D to control the pitch movement. Meanwhile, the yaw wire through hole 125YH is formed at both ends of the Y-axis diameter of the joint member 125 as shown in FIG. 7D to control the yaw movement. Meanwhile, the actuation wire through hole 125AH is formed in the center of the joint member 125 as shown in FIG. 7D to control the actuation movement.
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 movement is performed by pulling one of the ends of the yaw wire, and since there is no change in length of the actuation wire and pitch wire that pass through the center of both ends of the yaw wire at that time, the yaw movement is performed independently and separate from the actuation movement and pitch movement. Similarly, the pitch movement is performed by pulling one of the ends of the pitch wire, and since there is no change in length of the actuation wire and yaw wire that pass through the center of both ends of the pitch wire, the pitch movement is performed independently and separate from the actuation movement and yaw movement.
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, and the actuation shaft 120AX is inserted through the shaft through holes 121a and 122a of the first jaw 121 and the second jaw 122. The first jaw 121 and the second jaw 122 rotate around the actuation shaft 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。 Meanwhile, 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, and an actuation guide pin 133WG is inserted through the guide holes 121b and 122b of the first jaw 121 and the second jaw 122. An actuation wire 133W is connected to the actuation guide pin 133WG, and when the actuation wire 133W performs a linear reciprocating motion along the X-axis, the actuation guide pin 133WG connected thereto performs a reciprocating motion along the guide holes 121b and 122b, whereby the first jaw 121 and the second jaw 122 rotate around the actuation axis 120AX, and an actuation operation is performed. That is, the actuation action of the two jaws closing and opening simultaneously is achieved by the forward or backward movement of a single 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 such, the end tool 120 of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention is characterized in that the wires for pitch movement, yaw movement, and actuation movement are each formed separately, so that any one movement does not affect the other movements.
まず、本実施形態のヨー動作について説明する。 First, we will explain the yaw operation of this embodiment.
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。 Referring to Figures 4, 8 and 9 together, a yaw wire 132W for yaw movement of the end tool 120 connects the yaw operation part 112 of the operation part 110 and the articulation member 125 of the end tool 120. Therefore, when the yaw operation unit 112 rotates counterclockwise around the yaw drive shaft 1121, the yaw wire 132W of the operation unit 110 moves overall in the direction of the arrow in FIG. 4. Therefore, the yaw wire 132W of the end tool 120 connected thereto is such that, as viewed in FIG. 8, the left yaw wire 132W is pushed from the operation unit side to the end tool side, and the right yaw wire 132W is pulled, and moves in the direction of the arrow Y1 in FIG. 9. Therefore, the joint member 125 connected to the yaw wire 132W, and the first jaw 121 and the second jaw 122 connected thereto rotate around the joint member 125 in the direction of the arrow Y in FIG. 9, and a yaw operation is performed. In other words, when the yaw operating unit 112 is rotated in one direction around the yaw drive shaft 1121, the joint member 125 of the end tool 120 and the first jaw 121 and second jaw 122 connected thereto also rotate in the same direction, so that the operating direction of the operating unit 110 intuitively coincides with the operating direction of the end tool 120.
次に、本実施形態のピッチ動作について説明する。 Next, we will explain the pitch movement of this embodiment.
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 movement described above, the pitch wire 131W for the pitch movement of the end tool 120 connects the pitch operation unit 111 (FIG. 2) of the operation unit 110 (FIG. 2) and the joint member 125 of the end tool 120. Therefore, when the pitch operation unit 111 (FIG. 2) rotates around the pitch drive joint 1111 (FIG. 2), the pitch wire 131W connected thereto moves, and therefore the joint member 125 connected to the pitch wire 131W, and the first jaw 121 and second jaw 122 connected thereto rotate around the joint member 125, thereby performing the pitch movement. In other words, when the pitch operating unit 111 (FIG. 2) is rotated in one direction around the pitch drive joint 1111 (FIG. 2), the joint member 125 of the end tool 120 and the first jaw 121 and second jaw 122 connected thereto also rotate in the same direction, so that the operating direction of the operating unit 110 intuitively coincides with the operating direction of the end tool 120.
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, we will explain the actuation operation of this embodiment.
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, an actuation wire 133W for the actuation operation of the end tool 120 connects the actuation operation part 113 of the operation part 110 and the actuation guide pin 133WG of the end tool 120. Therefore, when the actuation operation part 113 rotates in the direction of arrow A in FIG. 5 around the actuation drive shaft 1131, the first actuation link 133L1, the second actuation link 133L2, and the third actuation link 133L3 connected thereto in sequence move, respectively. At that time, a pivot point 133L3P is formed in the third actuation link 133L3, which serves as the center 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 moves linearly in the direction of the arrow C in FIG. 5, and the actuation wire 133W connected thereto moves linearly in the direction of the arrow A in FIG. 10 in the state shown in FIG. 7A. Therefore, while the actuation guide pin 133WG connected to the actuation wire 133W moves along the guide holes 121b and 122b, the first jaw 121 and the second jaw 122 rotate around the actuation axis 120AX, and the actuation operation in which the first jaw 121 and the second jaw 122 converge toward each other is performed.
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 variations of such end tools that can be applied are described below with reference to Figures 33 to 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)
In the following, with reference to the above, the overall configuration of the pitch motion, yaw motion, and actuation motion of the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention will be summarized.
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, when a user holds the pitch drive handle 1112 of the pitch operation unit 111 of the operation unit 110 and rotates the pitch drive handle 1112 in the direction of the arrow P (pitch) in FIG. 4 around the pitch drive joint 1111, the joint member 125 connected to the pitch operation unit 111 via the pitch wire 131W and the jaws 121, 122 connected to the joint member rotate around the Y axis, and a pitch operation is performed. In other words, when the pitch operation unit 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, 122 connected thereto also rotate in the same direction, and the operation direction of the operation unit 110 and the operation direction of the end tool 120 intuitively coincide with each other.
次に、本実施形態のヨー動作について説明する。 Next, we will explain the yaw operation of this embodiment.
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。 When a user holds his/her index finger in the yaw drive unit 1122 and rotates the yaw drive unit 1122 in the direction of the arrow Y in FIG. 4, the yaw drive unit 1122 rotates around the yaw drive shaft 1121, and this rotational force rotates the joint member 125 connected to the yaw operation unit 112 via the yaw wire 132W, and the jaws 121, 122 connected to the joint member around the Z axis, thereby performing a yaw operation. In other words, when the yaw operation unit 112 is rotated in one direction around the yaw drive shaft 1121, the joint member 125 of the end tool 120 and the jaws 121, 122 connected thereto also rotate in the same direction, and the operation direction of the operation unit 110 and the operation direction of the end tool 120 intuitively coincide with each other.
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, we will explain the actuation operation of this embodiment.
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 a user holds their thumb between the actuation drive unit 1132 and rotates the actuation drive unit 1132 in the direction of arrow A in Figure 5, the actuation drive unit 1132 rotates around the actuation drive shaft 1131, and 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 descends in the direction of arrow B in Figure 5. Then, when the second actuation link 133L2 descends in the direction of arrow B in Figure 5, the third actuation link 133L3 connected thereto rotates counterclockwise around the pivot point 133L3P, and therefore the guide protrusion 133L3e of the third actuation link 133L3 performs linear movement along the X-axis in the direction of arrow C in Figure 5, following the guide groove 1112h of the pitch drive handle 1112. Therefore, the actuation wire 133W connected to the guide protrusion 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 linearly moves the actuation guide pin 133WG (FIG. 7) of the end tool 120 (FIG. 7), thereby performing an actuation operation in which the first jaw 121 and the second jaw 122 rotate in opposite directions to each other and the jaws close. Conversely, if the actuation driver 1132 is rotated in the opposite direction of arrow A in FIG. 5, the first jaw 121 and the second jaw 122 rotate in the opposite direction to the above, and as a result, an actuation operation in which the jaws open is performed.
＜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。
<Conceptual 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 criteria that characterize the first, second, and third embodiments of the surgical instruments of the present invention will be briefly described below.
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。 Figures 11A, 11B, and 11C are drawings that respectively show the pitch movement of the first, second, and third embodiments of the surgical instrument of the present invention, and Figure 11D is a drawing that shows the yaw movement of the first, second, and third embodiments of the surgical instrument of the present 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, we will explain the yaw operation of the first, second, and third embodiments of the present invention.
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。 The first, second and third embodiments of the present invention all use the index finger to perform the yaw motion. That is, as shown in FIG. 11D, in the first, second and third embodiments of the present invention, the index finger is positioned behind the part where the pivot point naturally moves in order to perform the yaw motion, and therefore, the effect of intuitively matching the direction in which the user operates the operating part with the actual operating direction of the end tool can be obtained.
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, the pitch operation of the first, second, and third embodiments of the present invention will be described. Here, the first, second, and third embodiments of the surgical instrument of the present invention are distinguished by their characteristics in the positional relationship between the virtual central axis of the pitch drive handle in the Z-axis direction and the virtual central axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction.
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 central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint" means a virtual axis in the Z-axis direction that perpendicularly meets the approximate center point in the X-axis direction when the pitch drive joint is not bent, or an axis that is perpendicular to the virtual central axis of rotation in the Y-axis direction of the pitch drive joint on the YZ plane that includes the virtual central axis of rotation in the Y-axis direction of the pitch drive joint. Hereinafter, such an axis will be described as the "virtual central 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 formed closer to the end tool side than the virtual center axis of the pitch drive joint in the Z-axis direction. That is, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 1112 of the surgical instrument 100 is formed closer to the end tool side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 1111. In this case, the pitch drive handle 1112 (or the hand or handle that holds it) that moves for pitch operation is located forward (i.e., on the end tool side) of the pitch joint point, and therefore, as shown in FIG. 11A, the center of rotation of the joint is placed at the user's wrist and the user's hand rotates, which has the advantage that the operation is intuitive and easy. That is, the user's wrist is the reference point, and the end tool can be operated by moving the hand positioned forward so that the actual end tool 120 rotates, and the pitch operation of the surgical instrument is intuitive.
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, the second embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that 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. That is, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 2112 of the surgical instrument 200 is formed at the same distance from the end tool as the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 2111. In this case, the pitch drive handle 2112 (or the hand or handle that holds it) that moves for pitch operation is located on the pitch joint point, and therefore, as shown in FIG. 11B, the center of rotation of the joint is located at the part where the user holds the pitch drive handle 2112.
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, the third embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch drive handle is formed farther from the end tool than the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch drive joint. That is, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 3112 of the surgical instrument 300 is formed farther from the end tool than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 3111. In that case, the pitch drive handle 3112 (or the hand or handle that holds it) that moves for pitch operation is located behind the pitch joint point (i.e., on the opposite side of 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。 The first, second, and third embodiments of the surgical instrument of the present invention have in common that, at least in one of the operating states of the pitch operating unit 111, the pitch drive handle 1112 is formed closer to the end tool 120 than the virtual central 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 shown in FIG. 11A, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 1112 itself is formed closer to the end tool 120 side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 1111, but in almost all operating states of the pitch operation unit 111, the pitch drive handle 1112 is formed closer to the end tool 120 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 1111.
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 shown in FIG. 11B, 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, but if the pitch operating unit 211 rotates even slightly forward around the pitch drive joint 2111 in the state shown in FIG. 11B, the pitch drive handle 2112 is formed closer to the end tool 220 than the virtual center axis X2 of the pitch drive joint 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。 Meanwhile, in the third embodiment of the surgical instrument of the present invention shown in FIG. 11C, the virtual center axis X1 of the pitch drive handle 3112 in the Z-axis direction is formed farther from the end tool than the virtual center axis X2 of the pitch drive joint 3111 in the Z-axis direction. Therefore, in the state shown in FIG. 11C, the pitch drive handle 3112 is located farther from the end tool 320 than the virtual center axis X2 of the pitch drive joint in the Z-axis direction. However, if the pitch operation unit 311 is rotated forward about the pitch drive joint 3111 by a certain angle or more to perform a pitch operation, a part of the pitch drive handle 3112 is formed closer to the end tool 320 than the virtual center axis X2 of the pitch drive joint 3111 in the Z-axis direction.
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。 In this way, in at least one of the operating states of the pitch operation unit 111, 211, 311, the pitch drive handle 1112, 2112, 3112 is formed closer to the end tool 120, 220, 320 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 1111, 2111, 3111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in Figures 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move a lot, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, the embodiment of the present invention, unlike existing tools, can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool due to the above-mentioned characteristics.
＜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)
The surgical instrument 200 according to the second embodiment of the present invention will be described below. The surgical instrument 200 according to the second embodiment of the present invention is characterized by a difference from the surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention described above in that the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 2112 of the surgical instrument 200 is formed on the same line as the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 2111. The configuration different 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。 FIGS. 12 and 13 are diagrams showing a surgical instrument 200 according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12 and FIG. 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 connecting part 240.
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 operating unit 210 of the surgical instrument 200 includes a pitch operating unit 211 that controls the pitch movement of the end tool 220, a yaw operating unit 212 that controls the yaw movement of the end tool 220, and an actuation operating unit 213 that controls the actuation movement of the end tool 220.
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 unit 211 includes a pitch drive joint 2111 and a pitch drive handle 2112. Here, the pitch drive joint 2111 is formed so as to be freely rotatable around the Y axis, and the pitch drive handle 2112 is connected to the pitch drive joint 2111 and is formed so as to rotate together with the pitch drive joint 2111. Here, the pitch drive joint 2111 is also a bending type 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 unit 212 and the actuation operation unit 213 are formed on one end of the pitch drive handle 2112 of the pitch operation unit 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 unit 212 includes a yaw drive shaft 2121 and a yaw drive unit 2122. Here, the yaw drive unit 2122 is connected to the yaw drive shaft 2121 and is formed to rotate together with the yaw drive shaft 2121. For example, if a user rotates the yaw drive unit 2122 with his/her index finger pinched between the yaw drive unit 2122, the yaw drive shaft 2121 connected to the yaw drive unit 2122 rotates together, and such a rotational force is transmitted to the end tool 220 via the power transmission unit 230, and the two jaws 221, 222 of the end tool 220 rotate in the same direction as the rotational direction of the yaw drive shaft 2121. For this purpose, a pulley 2121a is formed on the yaw drive shaft 2121. A yaw wire 232W is connected to the pulley 2121a. Such a yaw wire 232W is connected to the end tool 220 and rotates the end tool 220.
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 unit 213 includes an actuation drive shaft 2131 and an actuation drive unit 2132. Meanwhile, a first actuation link (not shown) is connected to one end of the actuation drive shaft 2131, a second actuation link 233L2 is connected to one end of the first actuation link (not shown), and a third actuation link 233L3 is connected to one end of the second actuation link 233L2. At this time, a pivot point 233L3P is formed in the third actuation link 233L3, which serves as the center point of movement of the third actuation link 233L3. Meanwhile, a guide protrusion 233L3e is formed in one end of the third actuation link 233L3, and a guide groove 2112h is formed in the pitch drive handle 2112.
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。 Meanwhile, the end tool 220 of the surgical instrument 200 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 225. That is, the end tool 220 includes a first jaw (not shown), a second jaw 222, a jaw base 223, and a joint member 225. Meanwhile, the power transmission unit 230 applied to the surgical instrument 200 according to the second embodiment of the present invention includes one or more pitch wires (not shown), one or more yaw wires 232W, and an actuation wire 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, the second embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that 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. That is, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 2112 of the surgical instrument 200 is formed at the same distance from the end tool as the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 2111. Here, in the second embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in one operating state of the pitch operating unit 211, the pitch drive handle 2112 is formed closer to the end tool 220 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint. That is, in the second embodiment of the surgical instrument of the present invention, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 2112 and the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 2111 are formed on the same line, but if the pitch operation unit 211 rotates even slightly around the pitch drive joint 2111 in the state shown in FIG. 12, the pitch drive handle 2112 is formed closer to the end tool 220 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 2111.
＜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 be described below. The surgical instrument 300 according to the third embodiment of the present invention is characterized by a difference from the surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention described above in that the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 3112 of the surgical instrument 300 is formed farther from the end tool than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 3111. The yaw operation unit 312 is also different from the surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention. The configurations different from the first embodiment will be described in detail below.
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。 FIGS. 14 and 15 are diagrams showing a surgical instrument 300 according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 14 and FIG. 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 connecting part 340.
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 section 310 of the surgical instrument 300 includes a pitch operating section 311 that controls the pitch movement of the end tool 320, a yaw operating section 312 that controls the yaw movement of the end tool 320, and an actuation operating section 313 that controls the actuation movement of the end tool 320.
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 unit 311 includes a pitch drive joint 3111 and a pitch drive handle 3112. Here, the pitch drive joint 3111 is formed so as to be freely rotatable around the Y axis, and the pitch drive handle 3112 is connected to the pitch drive joint 3111 and is formed so as to rotate together with the pitch drive joint 3111. Here, the pitch drive joint 3111 is also a bending type 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。 Meanwhile, the yaw operation unit 312 includes a yaw drive joint 3121 and a yaw drive unit 3122. Here, the yaw drive unit 3122 is connected to the yaw drive joint 3121 and is formed to rotate together with the yaw drive joint 3121. For example, if a user rotates the yaw drive unit 3122 with his/her index finger pinched between the yaw drive unit 3122, the yaw drive joint 3121 connected to the yaw drive unit 3122 rotates together, and such rotational force 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 rotational direction of the yaw drive joint 3121.
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 type joint member is used as the yaw operation unit 312, which is an equivalent component having the same purpose as the yaw operation unit of the previous embodiment in terms of providing rotation by yaw operation, and various configurations can be applied for such purpose other than the bending type joint member of this embodiment. In this embodiment, the yaw operation unit 312 is formed in a hollow cylindrical shape, and a number of grooves 3121a are formed on the outer circumferential surface along one direction (X-axis direction) and are formed to be freely bent. At that time, ribs 3121b for determining the bending direction of the yaw drive joint 3121 are formed in the middle of each groove 3121a. That is, bending does not occur at the position where the rib 3121b is formed, and bending occurs at the part where the rib 3121b is not formed. That is, the rib 3121b is formed along the upper and lower surfaces of the yaw drive joint 3121, but the yaw drive joint 3121 is bent in the left and right direction where the rib 3121b is not formed. Therefore, although the yaw drive joint 3121 does not have an actual rotation axis, it can be assumed that it rotates left and right around the Z axis. Therefore, the yaw drive joint 3121 is formed by a bending joint member and becomes the center of rotation for the yaw movement.
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 unit 313 includes an actuation drive shaft 3131 and an actuation drive unit 3132. Meanwhile, a first actuation link 333L1 is connected to one end of the actuation drive shaft 3131, a second actuation link 333L2 is connected to one end of the first actuation link 333L1, and a third actuation link 333L3 is connected to one end of the second actuation link 333L2. At this time, a pivot point 333L3P is formed in the third actuation link 333L3, which serves as the center point of movement of the third actuation link 333L3. Meanwhile, a guide protrusion 333L3e is formed in one end of the third actuation link 333L3, and a guide groove (not shown) is formed in the pitch drive handle 3112.
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。 Meanwhile, the end tool 320 of the surgical instrument 300 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 325. That is, the end tool 320 includes a first jaw (not shown), a second jaw 322, a jaw base 323, and a joint member 325. Meanwhile, the power transmission unit 330 applied to the surgical instrument 300 according to the third embodiment of the present invention includes one or more pitch wires 331W, one or more yaw wires 332W, and 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。 The third embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch drive handle is formed farther from the end tool than the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch drive joint. In other words, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch drive handle 3112 of the surgical instrument 300 is formed farther from the end tool than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction 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, in at least one operating state of the pitch operation unit 311, the pitch drive handle 3112 is formed closer to the end tool 320 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint. 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 virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint. However, if the pitch operation unit 311 is rotated about the pitch drive joint 3111 by a certain angle or more to perform a pitch operation, a part of the pitch drive handle 3112 is formed closer to the end tool 220 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch drive joint 3111.
＜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 be described below. The surgical instrument 400 according to the fourth embodiment of the present invention is different from the surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention described above in that the pitch/yaw operation unit 411 is provided with a pitch operation unit and a yaw operation unit of the operation unit 410 formed integrally therewith, and is formed to simultaneously perform the functions of the pitch operation unit and the yaw operation unit, and the pitch/yaw operation unit 411 is formed above the extension line of the end tool 420. As a result, in the surgical instrument 400 according to the fourth embodiment of the present invention, the pitch/yaw operation unit 411 is operated by the user's fingers, not the wrist. The configuration different from the first embodiment will be described in detail below.
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。 FIGS. 16 and 17 are drawings showing a surgical instrument 400 according to a fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 16 and FIG. 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 connecting part 440.
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 operating unit 410 of the surgical instrument 400 includes a pitch/yaw operating unit 411 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 420, and an actuation operating unit 413 that controls the actuation movement 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。 The pitch/yaw operation unit 411 includes a pitch/yaw drive joint 4111 and a pitch/yaw drive unit 4112. Here, the pitch/yaw drive joint 4111 is formed to be rotatable around the Y-axis and Z-axis, and the pitch/yaw drive unit 4112 is connected to the pitch/yaw drive joint 4111 and is formed to rotate together with the pitch/yaw drive joint 4111. Here, the pitch/yaw drive joint 4111 is also a bending type 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 pitch/yaw drive joint 4111 formed in a bent type is formed in a hollow cylindrical shape, and a number of grooves 4111a are formed on the outer circumferential surface along one direction (X-axis direction) to allow for free bending. At that time, ribs 4111P, 4111Y are formed in the middle of each groove 4111a to guide the bending direction of the pitch/yaw drive joint 4111. In other words, bending is not performed well at the positions where the ribs 4111P, 4111Y are formed, and bending mainly occurs in the parts where the ribs 4111P, 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 this time, the pitch/yaw driving joint 4111 is formed with a first rib 4111P that guides the bending of the pitch/yaw driving joint 4111 in a first direction (i.e., pitch movement) and a second rib 4111Y that guides the bending of the pitch/yaw driving joint 4111 in a second direction (i.e., yaw movement). At this time, the second rib 4111Y is formed to be offset to a certain extent from the first rib 4111P. Also, the first rib 4111P is formed in the even-numbered grooves 4111a, and the second rib 4111Y is formed in the odd-numbered grooves 4111a, so that the first rib 4111P and the second rib 4111Y are formed alternately.
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。 That is, when viewed in FIG. 17, first ribs 4111P are formed along both lateral sides of the pitch/yaw drive joint 4111, but the pitch/yaw drive joint 4111 is bent in the up and down direction. Therefore, although the pitch/yaw drive joint 4111 does not have an actual axis of rotation, it can be assumed that it rotates up and down around the Y axis in FIG. 17. Therefore, the pitch/yaw drive joint 4111 becomes the center of rotation of the pitch movement.
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。 In addition, second ribs 4111Y are formed along the top and bottom surfaces of the pitch/yaw drive joint 4111, but the pitch/yaw drive joint 4111 is bent in the left-right direction. Therefore, although the pitch/yaw drive joint 4111 does not have an actual rotation axis, it can be assumed that it rotates left and right around the Z axis in FIG. 17. Therefore, the pitch/yaw drive joint 4111 becomes the center of rotation of the yaw movement.
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 or horizontal plane of the pitch/yaw driving joint 4111, but may be formed to be offset to a certain extent from the vertical or horizontal plane of the pitch/yaw driving joint 4111.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 431W and the yaw wire 432W are respectively coupled to the end of the pitch/yaw drive joint 4111 on the pitch/yaw drive unit 4112 side. Therefore, when the pitch/yaw drive unit 4112 rotates, the pitch/yaw drive joint 4111 connected thereto rotates, and as the pitch/yaw drive joint 4111 rotates, it pushes one end of either the pitch wire 431W or the yaw wire 432W and pulls the other end, thereby causing the end tool 420 connected thereto to perform pitch or yaw movement.
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 explain this differently, the end tool also has a rotation center for pitch and yaw movements (i.e., the joint member) formed on the rear side of the end tool (first jaw and second jaw), and the operating unit also has a rotation center for pitch and yaw movements (i.e., the pitch/yaw drive joint) formed on the rear side of the operating unit (pitch/yaw drive unit). Since the end tool and operating unit both move based on the rotation center formed on their rear side, it can be said that their operations intuitively 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 unit 413 includes an actuation drive shaft 4131 and an actuation drive unit 4132. On the other hand, an actuation wire 433W is connected to one end of the actuation drive shaft 4131. The other end of the actuation wire 433W is connected to an actuation guide pin 133WG (Figure 8) of the end tool 420.
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。 Meanwhile, the end tool 420 of the surgical instrument 400 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 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 the joint member 425. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 operation section and yaw operation section of the operation section 410 are integrally formed to form a pitch/yaw operation section 411, which is configured to simultaneously perform the functions of the pitch operation section and the yaw operation section. 2) In this case, the pitch/yaw operation section 411 is characterized by being 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。 <Conceptual division of the fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instruments> Before describing the surgical instruments according to the fifth, sixth, and seventh embodiments of the present invention, the criteria that characterize the fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instruments of the present invention will be briefly explained below.
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。 Figure 18A is a conceptual diagram of pitch movement of the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, Figure 18B is a conceptual diagram of yaw movement, Figure 18C is a conceptual diagram of pitch movement of the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention, Figure 18D is a conceptual diagram of yaw movement, Figure 18E is a conceptual diagram of pitch movement of the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention, and Figure 18F is a conceptual diagram of yaw movement.
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, the fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instrument of the present invention are distinguished by their characteristics in terms of the positional relationship between the virtual central axis of the pitch/yaw drive handle in the Z-axis direction and the virtual central axis of the pitch/yaw drive joint in the Z-axis direction.
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。 Referring to Figures 18A and 18B, the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle is formed closer to the end tool side than the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint. 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.
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 this case, the pitch/yaw drive handle 5112 (or the hand or handle holding it) that moves for pitch operation is located forward (i.e., on the end tool side) of the pitch/yaw joint point, and therefore, as shown in FIG. 18A, the center of rotation of the joint is placed at the user's wrist and the user's hand rotates, which has the advantage of making operation intuitive and easy. In other words, the user's wrist becomes the reference point so that the end tool 520 actually rotates, and the end tool can be operated by moving the hand positioned forward, which intuitively matches 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。 In addition, the pitch/yaw drive handle 5112 (or the hand or handle holding it) that moves for yaw operation is located forward (i.e., on the end tool side) of the pitch/yaw joint point, and therefore, as shown in FIG. 18B, the center of rotation of the joint is placed at the user's wrist and the user's hand rotates, which has the advantage of making operation intuitive and easy. In other words, the user's wrist can be used as a reference to move the hand positioned forward to operate the end tool so that the actual end tool 520 rotates, and the yaw operation of the surgical instrument is intuitively consistent. This configuration is also applicable to the eighth embodiment described below.
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。 Referring to Figures 18C and 18D, the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that the virtual center axis of the pitch/yaw drive handle in the Z-axis direction and the virtual center axis of the pitch/yaw drive joint in the Z-axis direction are formed on the same line. In other words, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 6112 of the surgical instrument 600 is formed at the same distance from the end tool as the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111.
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 holds it) that moves to pitch the movement is located on the pitch/yaw joint point, and therefore the center of rotation of the joint is located at the point where the user holds the pitch/yaw drive handle 6112, as shown in FIG. 18C.
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。 In addition, the pitch/yaw drive handle 6112 (or the hand or handle that holds it), which moves for yaw movement, is located on the pitch/yaw joint point, and therefore, as shown in FIG. 18D, the center of rotation of the joint is located at the part where the user holds the pitch/yaw drive handle 6112. Therefore, in such a case, both the tip and rear parts of the hand move. This configuration is also applied to the ninth embodiment described below.
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。 Referring to Figures 18E and 18F, the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention is characterized in that the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle is formed farther from the end tool than the virtual center axis in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint. In other words, the virtual 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 virtual 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 this case, the pitch/yaw drive handle 7112 (or the hand or handle that holds it) that moves to perform the pitch movement is located rearward of the pitch/yaw joint point (i.e., on the opposite side of 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。 In addition, the pitch/yaw drive handle 7112 (or the hand or handle holding it) that moves for yaw movement is located behind the pitch/yaw joint point (i.e., on the opposite side of the end tool), so that the tip of the user's hand is fixed as shown in FIG. 18E, and the back part of the arm (wrist, etc.) 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。 The fifth, sixth, and seventh embodiments of the surgical instrument of the present invention described above have in common that, at least in one of the operating states of the pitch operating unit, the pitch/yaw drive handle is formed closer to the end tool than the virtual central 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 present invention shown in Figures 18A and 18B, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 5112 is formed closer to the end tool 520 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111, but in almost all operating states of the pitch/yaw operation unit 511, the pitch drive/yaw handle 5112 is formed closer to the end tool 520 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111.
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。 Meanwhile, in the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention shown in Figures 18C and 18D, the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 6112 and the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111 are formed on the same line, but if the pitch/yaw operation unit 611 rotates even slightly forward around the pitch/yaw drive joint 6111 in the state shown in Figure 18C, the pitch/yaw drive handle 6112 is formed closer to the end tool 620 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111.
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。 Meanwhile, in the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention shown in FIG. 18E and FIG. 18F, the virtual center axis X1 of the pitch/yaw drive handle 7112 in the Z-axis direction is formed farther from the end tool than the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint 7111 in the Z-axis direction. Therefore, in the state shown in FIG. 18E, the pitch/yaw drive handle 7112 is located farther from the end tool 720 than the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive joint in the Z-axis direction. However, if the pitch/yaw operation unit 711 is rotated forward by a certain angle or more around the pitch/yaw drive joint 7111 to perform the pitch operation, a part of the pitch/yaw drive handle 7112 is formed closer to the end tool 720 than the virtual center axis X2 of the pitch/yaw drive 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。 In this way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 511, 611, 711, the pitch/yaw drive handle 5112, 6112, 7112 is formed closer to the end tool 520, 620, 720 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111, 6111, 7111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in FIG. 1A to FIG. 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move a lot, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the embodiment of the present invention can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
＜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)
Hereinafter, a surgical instrument 500 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The surgical instrument 500 according to the fifth embodiment of the present invention is different from the surgical instrument 100 (FIG. 2) according to the first embodiment of the present invention described above in that the operating unit 510 includes a pitch/yaw operating unit 511 formed integrally with the pitch operating unit and the yaw operating unit, and is formed to simultaneously perform the functions of the pitch operating unit and the yaw operating unit, and the pitch/yaw operating unit 511 is formed on an extension line of the end tool 520. The surgical instrument 500 according to the fifth embodiment of the present invention is also different from the surgical instrument 100 according to the first embodiment of the present invention in that the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw driving handle 5112 of the surgical instrument 500 is formed closer to the end tool 520 side than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw driving joint 5111. The configurations different 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 diagrams showing a surgical instrument 500 according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 19A and 19B, the surgical instrument 500 according to the fifth embodiment of the present invention includes an operating part 510, an end tool 520, a power transmission part 530, and a connecting part 540.
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 operating unit 510 of the surgical instrument 500 includes a pitch/yaw operating unit 511 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 520, and an actuation operating unit 513 that controls the actuation movement 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。 The pitch/yaw operation unit 511 includes a pitch/yaw drive joint 5111 and a pitch/yaw drive handle 5112. Here, the pitch/yaw drive joint 5111 is formed so as to be 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 is formed so as to rotate together with the pitch/yaw drive joint 5111. Here, the pitch/yaw drive joint 5111 is also a bending type 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 pitch/yaw drive joint 5111 formed in a bent type is formed in a hollow cylindrical shape, and a number of grooves 5111a are formed on the outer circumferential surface along one direction (X-axis direction) to allow for free bending. At that time, ribs 5111P, 5111Y are formed in the middle of each groove 5111a to guide the bending direction of the pitch/yaw drive joint 5111. In other words, bending does not occur well at the positions where the ribs 5111P, 5111Y are formed, and bending mainly occurs in the parts where the ribs 5111P, 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 first rib 5111P that guides the bending of the pitch/yaw drive joint 5111 in the first direction (i.e., pitch movement) causes the pitch/yaw drive joint 5111 to rotate up and down around the Y axis, and the pitch/yaw drive joint 5111 becomes the center of rotation of the pitch movement. Also, the second rib 5111Y that guides the bending of the pitch/yaw drive joint 5111 in the second direction (i.e., yaw movement) causes the pitch/yaw drive joint 5111 to rotate left and right around the Z axis, and the pitch/yaw drive joint 5111 becomes the center of rotation of the yaw movement.
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 shown in FIG. 19B, the first rib 5111P is formed on the Y-axis diameter of the pitch/yaw driving joint 5111 to become the center of rotation of the pitch movement, and the second rib 5111Y is formed on the Z-axis diameter of the pitch/yaw driving joint 5111 to become the center of rotation of the yaw movement. Furthermore, in addition to the first rib 5111P and the second rib 5111Y, ribs are additionally formed at various positions on the pitch/yaw driving joint 5111, and such ribs serve to further soften the bending of the pitch/yaw driving joint 5111.
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。 Meanwhile, in the pitch/yaw drive joint 5111, both ends of the pitch wire 531W and the yaw wire 532W are respectively connected to the end of the end tool 520. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 5112 rotates, the pitch/yaw drive joint 5111 connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 5111 rotates, it pushes one end of either the pitch wire 531W or the yaw wire 532W and pulls the other end, thereby causing the end tool 520 connected to it to pitch or yaw.
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。 The actuation operation unit 513 includes an actuation drive shaft 5131 and an actuation drive unit 5132. Meanwhile, a first actuation link 533L1 is connected to one end of the actuation drive shaft 5131, a second actuation link 533L2 is connected to one end of the first actuation link 533L1, and a third actuation link 533L3 is connected to one end of the second actuation link 533L2. At this time, a pivot point 533L3P is formed in the third actuation link 533L3, which serves as the center point of movement of the third actuation link 533L3. Meanwhile, a guide protrusion 533L3e is formed in one end of the third actuation link 533L3, and a guide groove 5112h is formed in the pitch/yaw drive handle 5112. On the other hand, the actuation wire 533W is connected to the guide protrusion 533L3e. The other end of the actuation wire 533W is connected to the actuation guide pin 133WG (FIG. 8) of the end tool 520.
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。 Meanwhile, the end tool 520 of the surgical instrument 500 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 525. That is, the end tool 520 includes a first jaw (not shown), a second jaw 522, a jaw base 523, and the joint member 525. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 operation section and yaw operation section of the operation section 510 are integrally formed to form a pitch/yaw operation section 511, which is configured to simultaneously perform the functions of the pitch operation section and the yaw operation section. 2) At that time, the pitch/yaw operation section 511 is characterized by being 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。 Furthermore, in the case of the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the imaginary center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 5112 is formed closer to the end tool 520 side than the imaginary center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111.
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。 Therefore, in the fifth embodiment of the surgical instrument of the present invention, in at least one operating state of the pitch/yaw operation unit 511, the pitch/yaw drive handle 5112 is formed closer to the end tool 120 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111. That is, in the fifth 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 5112 itself is formed closer to the end tool 520 side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111, but in almost all operating states of the pitch/yaw operation unit 511, the pitch/yaw drive handle 5112 is formed closer to the end tool 520 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111.
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 way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 511, the pitch/yaw drive handle 5112 is formed closer to the end tool 520 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 5111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in FIG. 1A to FIG. 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move significantly, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
＜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)
The following describes a surgical instrument 600 according to a sixth embodiment of the present invention. The surgical instrument 600 according to the sixth embodiment of the present invention is characterized by a difference from the surgical instrument 500 (FIG. 19A) according to the fifth embodiment of the present invention described above in that the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 6112 of the surgical instrument 600 is formed on the same line as the virtual central axis X2 in the Z-axis direction 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. Referring to FIGS. 20 and 21, the surgical instrument 600 according to the sixth embodiment of the present invention includes an operating part 610, an end tool 620, a power transmission part 630, and a connecting part 640.
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 operating unit 610 of the surgical instrument 600 includes a pitch/yaw operating unit 611 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 620, and an actuation operating unit 613 that controls the actuation movement of the end tool 620. Here, the pitch/yaw operating unit 611 includes a pitch/yaw drive joint 6111 and a pitch/yaw drive handle 6112. At this time, the pitch/yaw drive joint 6111 is formed to be rotatable around the Y axis and the Z axis, and the pitch/yaw drive handle 6112 is connected to the pitch/yaw drive joint 6111 and is formed to rotate together with the pitch/yaw drive joint 6111. Here, the pitch/yaw drive joint 6111 is also a bending type 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。 Meanwhile, the end tool 620 of the surgical instrument 600 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 625. That is, the end tool 620 includes a first jaw (not shown), a second jaw 622, a jaw base 623, and the joint member 625. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 formed at the same distance from the end tool as the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111. In this case, the center of rotation of the joint is placed at the location where the user holds 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。 In addition, in the sixth embodiment of the surgical instrument of the present invention, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 611, the pitch/yaw drive handle 6112 is formed closer to the end tool 620 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111. That is, 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 and the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111 are formed on the same line, but if the pitch/yaw operation unit 611 rotates even slightly around the pitch/yaw drive joint 6111 in the state shown in FIG. 20, the pitch/yaw drive handle 6112 is formed closer to the end tool 620 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111.
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。 In this way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 611, the pitch/yaw drive handle 6112 is formed closer to the end tool 620 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 6111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in FIG. 1A to FIG. 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move significantly, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
＜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 be described below. The surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention is characterized by a difference from the surgical instrument 500 (FIG. 19A) according to the fifth embodiment of the present invention described above in that the virtual central 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 720 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111. In addition, the actuation operation unit 713 is also different from the surgical instrument 500 (FIG. 19A) according to the fifth embodiment of the present invention. The configurations different from the fifth embodiment will be described in detail below.
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. Referring to FIGS. 22, 23 and 24, the surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention includes an operating part 710, an end tool 720, a power transmission part 730 and a connecting part 740.
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 operating unit 710 of the surgical instrument 700 includes a pitch/yaw operating unit 711 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 720, and an actuation operating unit 713 that controls the actuation movement 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 operation unit 711 includes a pitch/yaw drive joint 7111 and a pitch/yaw drive handle 7112. At this time, the pitch/yaw drive joint 7111 is formed to be rotatable around the Y-axis and Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 7112 is connected to the pitch/yaw drive joint 7111 and is formed to rotate together with the pitch/yaw drive joint 7111. Here, the pitch/yaw drive joint 7111 is also a combination type of a bending type joint member and a ball joint. Such a combination type joint of a bending type joint member and a ball joint will be described later with reference to FIG. 46.
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。 Meanwhile, the actuation operation unit 713 includes an actuation drive shaft 7131, a first actuation drive unit 7132, a second actuation drive unit 7133, and an actuation guide pin 713WG. In detail, the first actuation drive unit 7132 and the second actuation drive unit 7133 are each formed with a shaft through hole (not shown), and the actuation drive shaft 7131 is inserted through the shaft through holes (not shown) of the first actuation drive unit 7132 and the second actuation drive unit 7133. The first actuation drive unit 7132 and the second actuation drive unit 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。 Meanwhile, a guide hole 7133b is formed on one side of each shaft through hole (not shown) of the first actuation driver 7132 and the second actuation driver 7133, and an actuation guide pin 713WG is inserted through the guide hole 7133b of the first actuation driver 7132 and the second actuation driver 7133. An actuation wire 733W is coupled to the actuation guide pin 713WG. Therefore, when the first actuation driver 7132 and the second actuation driver 7133 rotate, the actuation guide pin 713WG connected thereto moves along the guide hole 7133b, and the actuation wire 733W performs a linear translational motion to perform an actuation operation.
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, if either or both of the first actuation drive unit 7132 and the second actuation drive unit 7133 are rotated in the direction of A1 and/or A2 in FIG. 24, the actuation guide pin 713WG moves linearly in the direction of arrow B, and therefore the actuation wire 733W connected thereto moves linearly in the direction of arrow C, and the first jaw 721 and the second jaw 722 of the end tool 720 connected thereto open to both sides. In other words, this is one of various modified examples for transmitting actuation motion, and is an example in which the motion of the actuation operation unit 713 can be transmitted to the end tool 720 not only by the link structure described above but also by a simple wire structure, and various other structures for achieving the same purpose are possible.
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, although Figs. 22 to 24 show the actuation operation unit 713 of the surgical instrument 700 according to the seventh embodiment of the present invention as having a first actuation drive unit 7132 and a second actuation drive unit 7133, and as performing actuation operations with two fingers, this embodiment is not limited thereto, and as shown in Figs. 19B and 21, etc., actuation operation units 519 (Fig. 19B) or 613 (Fig. 21) that perform actuation operations with one finger can also be applied 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。 Meanwhile, the end tool 720 of the surgical instrument 700 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 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 a joint member 725. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 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 virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111. In this case, the tip of the user's hand is fixed, and the back part of the arm (elbow, etc.) moves 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。 In addition, in the seventh embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 711, the pitch/yaw drive handle 7112 is formed closer to the end tool 720 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111. 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 virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111. However, if the pitch/yaw operation unit 711 is rotated about the pitch/yaw drive joint 7111 by a certain angle or more to perform a pitch movement or a yaw movement, a part of the pitch/yaw drive handle 7112 is formed closer to the end tool 720 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111.
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。 In this way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 711, the pitch/yaw drive handle 7112 is formed closer to the end tool 720 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 7111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in FIG. 1A to FIG. 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move significantly, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
＜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)
Hereinafter, a surgical instrument 800 according to an eighth embodiment of the present invention will be described. The surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention is characterized in that it includes 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 is formed to simultaneously perform the functions of the pitch operation unit and the yaw operation unit, and at that time, the pitch/yaw operation unit 811 is formed on an extension line of the end tool 820, but the connecting unit 840 is not linear but is formed in a shape bent at least once. In addition, the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention is characterized in that the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 8112 of the surgical instrument 800 is formed closer to the end tool 820 side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111. Such differences in configuration 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 views showing a surgical instrument 800 according to an eighth embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 25, 26A and 26B, the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention includes an operating part 810, an end tool 820, a power transmission part 830 and a connecting part 840.
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 operating unit 810 of the surgical instrument 800 includes a pitch/yaw operating unit 811 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 820, and an actuation operating unit 813 that controls the actuation movement 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 operation unit 811 includes a pitch/yaw drive joint 8111 and a pitch/yaw drive handle 8112. At this time, the pitch/yaw drive joint 8111 is formed so as to be rotatable about the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 8112 is connected to the pitch/yaw drive joint 8111 and is formed so as to rotate together with the pitch/yaw drive joint 8111. Here, the pitch/yaw drive joint 8111 is also a bending type 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 operation unit 813 includes an actuation drive shaft 8131, a first actuation drive unit 8132, a second actuation drive unit 8133, and an actuation guide pin 813WG. Such an actuation operation unit 813 has substantially the same configuration as the actuation operation unit 713 (FIG. 23) of the seventh embodiment described above.
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。 In other words, when the first actuation drive unit 8132 and the second actuation drive unit 8133 rotate, the actuation guide pin 813WG connected thereto moves along the guide hole 8133b, thereby causing the actuation wire 833W to perform a linear translational motion, thereby performing the actuation operation.
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, although Figs. 25 to 27 show the actuation operation unit 813 of the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention as having a first actuation drive unit 8132 and a second actuation drive unit 8133, and as performing actuation operations with two fingers, this embodiment is not limited thereto, and as shown in Figs. 19B and 21, actuation operation units 519 (Fig. 19B) or 613 (Fig. 21) that perform actuation operations with one finger can of course also be applied 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。 Meanwhile, the end tool 820 of the surgical instrument 800 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 825. That is, the end tool 820 includes a first jaw 821, a second jaw 822, a jaw base 823, and a joint member 825. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 operation section and yaw operation section of the operation section 810 are provided with a pitch/yaw operation section 811 formed integrally therewith, and are formed to simultaneously perform the functions of the pitch operation section and the yaw operation section. 2) And, at that time, the pitch/yaw operation section 811 is formed on an extension line of the end tool 820, and the connecting section 840 is not a straight type, but is formed in a shape that is bent at least once.
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。 The eighth embodiment of the surgical instrument of the present invention is also characterized in that the virtual center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 8112 is formed closer to the end tool 820 side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111.
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。 Therefore, in the eighth embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 811, the pitch/yaw drive handle 8112 is formed closer to the end tool 820 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111. That is, in the eighth 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 8112 itself is formed closer to the end tool 820 side than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111, but in almost all operating states of the pitch/yaw operation unit 811, the pitch/yaw drive handle 8112 is formed closer to the end tool 820 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111.
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。 In this way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 811, the pitch/yaw drive handle 8112 is formed closer to the end tool 820 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 8111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in FIG. 1A to FIG. 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move significantly, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
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。 Figures 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 a modified example of the eighth embodiment of the present invention is distinctively different from the surgical instrument 800 according to the eighth embodiment of the present invention (Figure 25) previously described in that the actuation operation 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。 In detail, the operating unit 810 of the surgical instrument 800 includes a pitch/yaw operating unit 811 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 820, and an actuation operating unit 813 that controls the actuation movement of the end tool 820. The actuation operating unit 813 includes an actuation drive shaft 8131 and an actuation drive unit 8132. Meanwhile, a first actuation link 8131 is connected to one end of the actuation drive shaft 8131, and an actuation wire 813 is connected to one end of the first actuation link 8131. The other end of the actuation wire 813 is connected to an actuation guide pin (not shown) of the end tool 820. With this configuration, the actuation movement can be performed with just one finger. This is one variation for the actuation operating unit 813 to ultimately push and pull the actuation wire 813, and other configurations for accomplishing such an action may also 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 be described below. The surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention is characterized by a difference from the surgical instrument 800 (FIG. 25) according to the eighth embodiment of the present invention described above in that the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 9112 of the surgical instrument 900 is formed on the same line as the virtual central axis X2 in the Z-axis direction 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. Referring to FIGS. 28, 29 and 30, the surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention includes an operating part 910, an end tool 920, a power transmission part 930 and a connecting part 940.
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 operating unit 910 of the surgical instrument 900 includes a pitch/yaw operating unit 911 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 920, and an actuation operating unit 913 that controls the actuation movement 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 operation unit 911 includes a pitch/yaw drive joint 9111 and a pitch/yaw drive handle 9112. At this time, the pitch/yaw drive joint 9111 is formed so as to be rotatable about the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 9112 is connected to the pitch/yaw drive joint 9111 and is formed so as to rotate together with the pitch/yaw drive joint 9111. Here, the pitch/yaw drive joint 9111 is also a bending type 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 operation unit 913 includes an actuation drive shaft 9131, a first actuation drive unit 9132, a second actuation drive unit 9133, and an actuation guide pin 913WG. Such an actuation operation unit 913 has substantially the same configuration as the actuation operation unit 713 (FIG. 23) of the seventh embodiment described above.
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 driver 9132 and the second actuation driver 9133 rotate, the actuation guide pin 913WG connected thereto moves along the guide hole 9133b, and as a result, the actuation wire 933W performs a linear translational motion, thereby performing an actuation operation. That is, FIG. 29 is a drawing showing the actuation operation unit 913 when the first jaw 921 and the second jaw 922 are in an open state, and FIG. 30 is a drawing showing the actuation operation unit 913 when the first jaw 921 and the second jaw 922 are in a closed state.
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, although Figures 28 to 30 show the actuation operation unit 913 of the surgical instrument 900 according to the ninth embodiment of the present invention as having a first actuation drive unit 9132 and a second actuation drive unit 9133, and as performing actuation operations with two fingers, this embodiment is not limited thereto, and as shown in Figures 19B and 21, actuation operation units 519 (Figure 19B) or 613 (Figure 21) that perform actuation operations with one finger can also be applied to this embodiment as a matter of course.
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。 Meanwhile, the end tool 920 of the surgical instrument 900 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 925. That is, the end tool 920 includes a first jaw 921, a second jaw 922, a jaw base 923, and a joint member 925. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 formed at the same distance from the end tool as the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 9111. In this case, the center of rotation of the joint is placed at the location where the user holds 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。 In addition, in the ninth embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 911, the pitch/yaw drive handle 9112 is formed closer to the end tool 920 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 9111. That is, 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 and the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 9111 are formed on the same line, but if the pitch/yaw operation unit 911 rotates even slightly around the pitch/yaw drive joint 9111 in the state shown in FIG. 25, the pitch/yaw drive handle 9112 is formed closer to the end tool 920 than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 9111.
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 way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 911, the pitch/yaw drive handle 9112 is formed closer to the end tool 920 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 9111, so that the fingers and hand located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case exemplified in FIG. 1A to FIG. 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move significantly, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
＜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)
Hereinafter, a surgical instrument 1000 according to a tenth embodiment of the present invention will be described. The surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention is characterized by a difference from the surgical instrument 800 (FIG. 25) according to the eighth embodiment of the present invention described above in that the virtual central axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 10112 of the surgical instrument 1000 is formed farther from the end tool 1020 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction 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。 Figures 31 and 32 are drawings showing a surgical instrument 1000 according to a tenth embodiment of the present invention. Referring to Figures 31 and 32, the surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention includes an operating part 1010, an end tool 1020, a power transmission part 1030, and a connecting part 1040.
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 operating unit 1010 of the surgical instrument 1000 includes a pitch/yaw operating unit 1011 that controls the pitch and yaw movements of the end tool 1020, and an actuation operating unit 1013 that controls the actuation movement 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 unit 1011 includes a pitch/yaw drive joint 10111 and a pitch/yaw drive handle 10112. At this time, the pitch/yaw drive joint 10111 is formed so as to be freely rotatable around the Y-axis and the Z-axis, and the pitch/yaw drive handle 10112 is connected to the pitch/yaw drive joint 10111 and is formed so as to rotate together with the pitch/yaw drive joint 10111. Here, the pitch/yaw drive joint 10111 is also a bending type 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 operation unit 1013 includes an actuation drive shaft 10131, a first actuation drive unit 10132, a second actuation drive unit 10133, and an actuation guide pin 1013WG. Such an actuation operation unit 1013 has substantially the same configuration as the actuation operation unit 713 (FIG. 23) of the seventh embodiment described above.
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 drive unit 10132 and the second actuation drive unit 10133 rotate, the actuation guide pin 1013WG connected thereto moves along the guide hole 10133b, whereby the actuation wire 1033W performs a linear translational motion, thereby performing an actuation operation. Here, FIG. 32 is a drawing showing the actuation operation unit 1013 when 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, although Figures 31 and 32 show the actuation operation unit 1013 of the surgical instrument 1000 according to the tenth embodiment of the present invention as having a first actuation drive unit 10132 and a second actuation drive unit 10133, and as performing actuation operations with two fingers, this embodiment is not limited thereto, and as shown in Figures 19B and 21, actuation operation units 519 (Figure 19B) or 613 (Figure 21) that perform actuation operations with one finger can also be applied to this embodiment as a matter of course.
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。 Meanwhile, the end tool 1020 of the surgical instrument 1000 applies the bent joint member described in FIG. 7A to FIG. 7D as the joint member 1025. That is, the end tool 1020 includes a first jaw 1021, a second jaw 1022, a jaw base 1023, and a joint member 1025. Meanwhile, the power transmission unit 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 an actuation wire 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 center axis X1 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive handle 10112 of the surgical instrument 1000 is formed farther from the end tool than the virtual center axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 10111. In this case, the tip of the user's hand is fixed, and the back part of the arm (elbow, etc.) moves 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。 In addition, in the tenth embodiment of the surgical instrument of the present invention, at least in one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 1011, the pitch/yaw drive handle 10112 is formed closer to the end tool 1020 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 10111. That is, in the tenth embodiment of the surgical instrument of the present invention, the pitch/yaw drive handle 10112 is located farther from the end tool 1020 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 10111. However, if the pitch/yaw operation unit 1011 is rotated by a certain angle or more around the pitch/yaw drive joint 10111 to perform a pitch movement or a yaw movement, a part of the pitch/yaw drive handle 10112 is formed closer to the end tool 1020 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 10111.
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。 In this way, in at least one of the operating states of the pitch/yaw operation unit 1011, the pitch/yaw drive handle 10112 is formed closer to the end tool 1020 than the virtual central axis X2 in the Z-axis direction of the pitch/yaw drive joint 10111, so that the fingers and hands located on the tip side of the wrist joint of the user performing the pitch operation move more. That is, in the existing case illustrated in Figures 1A to 1D, the tip side of the hand is fixed and the back part such as the wrist and arm must move significantly, which is significantly different from the operation of the end tool and makes intuitive operation difficult. However, due to such characteristics, the present embodiment can obtain the effect of greatly improving the intuitiveness of the operation of the operation unit for manipulating the end tool, unlike existing tools.
＜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。
<Modifications of the Endotool of the Surgical Instrument>
The features of the end tool of the present invention are as follows. Wires are located at both ends of the cross section of the end tool joint, and when one side is pulled, it has the property of bending toward that side. That is, pitch wires and yaw wires are located in four directions of the cross section, and an actuation wire passes through the middle, allowing pitch movement, yaw movement, and actuation movement, and each movement is performed independently without affecting the other movements, which is a major feature. There are various specific structures that can embody such features, and specific modified examples are listed below. However, the modified examples described below refer to some of the various modified examples that can embody the basic features described above, and even if not mentioned here, various and diverse examples that can carry out the present invention are possible, and all of these examples can be said to be included in the content 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。 In the following, various modified examples of the end tool of the surgical instrument of the present invention will be described. In addition to the bent joint member described in FIG. 2 and the like, the end tool of the surgical instrument of the present invention can also use joint members such as joint members of the articulated type and gear type. The reason why such joint members of the articulated type or gear type can be used is that the end tool of the surgical instrument of the present invention is configured to perform pitch or yaw motion by pushing or pulling the respective wires. In other words, pulling or pushing the pitch wire or yaw wire causes a rotation corresponding to pitch or yaw in the joint member. This will be described in more detail below.
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）。 Figure 33 shows a first modified example of the end tool of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (joint 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, the first modified example of the end tool of the surgical instrument applies a joint member 126 of the end tool 120. That is, in the end tool 120 (FIG. 7) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and FIG. 7, a bent joint member is used to configure the joint member 120 (FIG. 7) for performing pitch movement, yaw movement, and actuation movement, whereas in the present embodiment, a joint member 126 for performing pitch movement and yaw movement is applied, which is a feature of the present embodiment.
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。 In detail, the joint member 126 includes one or more pitch joints 126P that act as pitch axes and one or more yaw joints 126Y that act as yaw axes. Here, the pitch joints 126P are provided with pitch connectors 126PC formed on the Y-axis diameter of the pitch joints 126P protruding toward the end tool 120 so as to be connected to adjacent joints, and the yaw joints 126Y are provided with yaw connectors 126YC formed on the Z-axis diameter of the yaw joints 126Y protruding toward the end tool 120 so as to be connected to adjacent joints.
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, when viewed in FIG. 33, the pitch joint 126P of the node-type joint member 126 is formed to be rotatable around the Y axis and serves as the center of rotation for the pitch motion. Also, the yaw joint 126Y of the node-type joint member 126 is formed to be rotatable around the Z axis and serves as the center of rotation for the 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。 This modified example can further include an elastic member 126S. That is, the elastic member 126S is housed inside the pitch joint 126P and the yaw joint 126Y, and serves to provide a predetermined elastic force in the direction of the node-type joint member 126's 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）。 Figures 34 and 35 are drawings showing a second modified example of the end tool of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (section 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 Figures 34 and 35, the second modified example of the end tool of the surgical instrument applies a joint member 127 to the end tool 120. That is, in the end tool 120 (Figure 7) of the surgical instrument shown in Figures 2 and 7, a bent joint member is used to configure the joint member 120 (Figure 7) for performing pitch movement, yaw movement, and actuation movement, whereas in this embodiment, a joint member 126 for performing pitch movement and yaw movement is applied.
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。 In detail, the joint-type joint member 127 includes one or more pitch joints 127P that act as pitch axes and one or more yaw joints 127Y that act as yaw axes. Here, the pitch joints 127P have pitch connectors 127PC formed on the Y-axis diameter of the pitch joints 127P that protrude toward the end tool 120 so as to be connected to adjacent joints, and the yaw joints 127Y have yaw connectors 127YC formed on the Z-axis diameter of the yaw joints 127Y that protrude toward the end tool 120 so as to be connected to adjacent joints.
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, when viewed in FIG. 34, the pitch joint 127P of the joint member 127 is formed so as to be rotatable up and down around the Y axis, and serves as the center of rotation for the pitch motion. The yaw joint 127Y of the joint member 127 is formed so as to be rotatable left and right around the Z axis, and serves as the center of rotation for 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。 At this time, one of the features of this modified example is that the pitch joint 127P and the yaw joint 127Y are formed alternately. That is, as shown in FIG. 34, the pitch joint 127P, the yaw joint 127Y, the pitch joint 127P, and the yaw joint 127Y are formed alternately. In addition, this modified example can further include an elastic member 127S. That is, the elastic member 127S is housed inside the pitch joint 127P and the yaw joint 127Y, and the joint-type joint member 127 plays a role of providing 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）。 Figures 36 to 38 show a third modified example of the end tool of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (gear type).
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。 Referring to Figures 36 to 38, the third modified example of the end tool of the surgical instrument applies a gear-type joint member as the joint member 128 of the end tool 120. That is, in the end tool 120 of the surgical instrument shown in Figures 2 and 7 (Figure 7A), a bending type joint member is used to configure the joint member 125 (Figure 7A) for performing pitch movement, yaw movement, and actuation movement, whereas in this embodiment, a gear-type joint member is applied to configure the joint member 128 for performing pitch movement and yaw movement.
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。 In detail, the joint member 128 includes pitch gears 128P1 and 128P2 that perform pitch movement, and yaw gears 128Y1 and 128Y2 that perform yaw movement. It also includes an end tool connecting member 128C that connects the connecting portion 140 and the jaw base 123. At this time, the second pitch gear 128P2 is formed to be rotatable around the axis of the first pitch gear 128P1 so as to perform pitch movement, and the second yaw gear 128Y2 is formed to be rotatable around the axis of the first yaw gear 128Y1 so as to perform yaw movement.
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. The second yaw gear 128Y2 is fixed to the end tool connecting member 128C, and as both sides of the yaw wire are pulled and pushed, the second yaw gear 128Y2 rotates relative to the first yaw gear 128Y1, and serves to rotate the jaw base 123, the first jaw 121, and the second jaw 122 connected to the end 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。 Meanwhile, the first pitch gear 128P1 is fixed to the end tool connecting member 128C. The second pitch gear 128P2 is fixed to the jaw base 123, and as both sides of the pitch wire are pulled and pushed, the second pitch gear 128P2 rotates relative to the first pitch gear 128P1, and serves to rotate the jaw base 123, the first jaw 121, and the second jaw 122 around 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 formed to be rotatable around the axis of the first pitch gear 128P1, and serves as the center of rotation for the pitch motion. Also, the second yaw gear 128Y2 of the joint member 128 is formed to be rotatable around the axis of the first yaw gear 128Y1, and serves as the center of rotation for 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。
<Modification of the joint of the operating part of the surgical instrument>
As shown in Fig. 2, the pitch actuated joint of the present invention is characterized in that it can move in the pitch direction through rotation in the Y-axis direction, pitch wires and yaw wires are located in four directions of the cross section of the joint, and an actuation wire is located in between, so that the pitch action by the pitch actuated joint, the yaw action by the action of the yaw operation unit, and the actuation action by the action of the actuation operation unit can be performed independently without affecting the other actions. There are various specific structures that can embody such features, and specific modified examples thereof will be listed below. However, the modified examples described below refer to some of the various modified examples that can embody the basic features described above, and even if not mentioned here, various various examples that can achieve this feature are possible, and all of these examples can be said to be included in the content 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）。 Figure 39 shows a first modified example of the pitch drive joint 1111 (Figure 2) of the surgical instrument shown in Figure 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, the first modified example of the pitch drive joint of the surgical instrument applies a gear-type joint member as the pitch drive joint 1111G of the operating unit 110. That is, in the operating unit 110 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and FIG. 3, a bent joint member is used to configure the pitch drive joint 1111 (FIG. 2) for performing the pitch movement of the operating unit, whereas in this modified example, a gear-type joint member is used to configure the pitch drive joint 1111G for performing the pitch movement.
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。 In detail, the pitch drive joint 1111G includes pitch gears 1111G1 and 1111G2 to function as a pitch drive joint. At this time, the first pitch gear 1111G1 and the second pitch gear 1111G2 are formed to be rotatable about each other's axis so as to perform pitch movement.
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 drive joint 1111G, and the second pitch gear 1111G2 is fixed to one end of the connecting part 140. When the pitch drive handle 1112 is rotated, the first pitch gear 1111G1 and the end tool 120 connected thereto rotate around 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。 In other words, the first pitch gear 1111G1 of the pitch drive joint 1111G is formed to be rotatable around the axis of the second pitch gear 1111G2 along the second pitch gear 1111G2, and serves as the center of rotation for 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 wire (not shown) passes through the centers of the two parallel pitch wires 131W and the two parallel yaw wires 132W, respectively, and is not affected by the pitch and yaw movements.
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）。 Figure 40 is a drawing showing a second modified example of the pitch drive joint 1111 (Figure 2) of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (joint 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, the second modified example of the pitch drive joint of the surgical instrument applies a joint-type joint member as the pitch drive joint 1111J of the operating unit 110. That is, in the operating unit 110 (FIG. 2) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and FIG. 3, a bent joint member is used to configure the pitch drive joint 1111 (FIG. 2) for performing the pitch movement of the operating unit, whereas in this modified example, a joint-type joint member is used to configure the pitch drive joint 1111J for performing the pitch movement.
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。 In detail, the pitch drive joint 1111J includes pitch joints 1111J1 and 1111J2 for performing the role of a pitch drive joint. At this time, the first pitch joint 1111J1 and the second pitch joint 1111J2 are each formed to be rotatable about the Y axis so as to perform a pitch movement.
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 node 1111J1 has a pitch connection portion 1111J1C formed on the Y-axis diameter of the first pitch node 1111J1 protruding toward the end tool 120 side so as to connect with the adjacent node, and the second pitch node 1111J2 has a pitch connection portion 1111J2C formed on the Y-axis diameter of the second pitch node 1111J2 protruding toward the end tool 120 side so as to connect with the adjacent node.
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 connecting portion 140 and the pitch drive joint 1111J, and when the pitch drive handle 1112 is rotated, the first pitch joint 1111J1 and the end tool 120 connected thereto rotate around the Y axis. At that time, the respective rotation amounts of the first pitch joint 1111J1 and the second pitch joint 1111J2 are added together to become the rotation amount 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。 In other words, the pitch joints 1111J1 and 1111J2 of the pitch drive joint 1111J are formed to be rotatable around the Y axis and serve as the center of rotation for 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 wire (not shown) passes through the centers of the two parallel pitch wires 131W and the two parallel yaw wires 132W, respectively, and is not affected by the pitch and yaw movements.
＜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。
<Modification of Yaw Operation Unit of Surgical Instrument>
As shown in Fig. 2, the yaw operation unit of the present invention is characterized by rotating around the Z axis and pulling and pushing the yaw wires connected to both sides. There are various specific structures that can embody such features, and specific modified examples thereof will be described below. However, the modified examples described below refer to some of the various modified examples that can embody the basic features described above, and even if not mentioned here, various and diverse examples that can achieve this feature are possible, and all of these examples can be considered to be included in the content 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）。 Figure 41 shows a first modified example of the yaw operation unit 112 (Figure 2) of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (bent 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, the first modified example of the yaw operation unit of the surgical instrument applies a bent joint member as the yaw operation unit 112S of the operation unit 110. That is, in the operation unit 110 (FIG. 4) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and FIG. 4, the yaw operation unit 112 (FIG. 4) for performing yaw operation of the operation unit is configured using the yaw drive shaft 1121 (FIG. 4) and the pulley 1121a (FIG. 4), whereas in this modified example, a bent joint member is applied to configure the yaw operation unit 112S for performing yaw operation.
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。 In detail, the yaw operation unit 112S includes a yaw joint member 1121S in the form of a bent joint member for acting as a yaw drive joint, and a yaw drive unit 1122 formed at one end of the yaw joint member 1121S. At this time, the yaw joint member 1121S is formed to be rotatable about the Z axis so as to perform yaw operation, and serves as the center of rotation of the yaw movement.
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）。 Figure 42 shows a second modified example of the yaw operation unit 112 (Figure 2) of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (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, the second modified example of the yaw operation unit of the surgical instrument applies a gear-type joint member as the yaw operation unit 112G of the operation unit 110. That is, in the operation unit 110 (FIG. 4) of the surgical instrument shown in FIG. 2 and FIG. 4, the yaw operation unit 112 (FIG. 4) for performing yaw operation of the operation unit is configured using the yaw drive shaft 1121 (FIG. 4) and the pulley 1121a (FIG. 4), whereas in this modified example, a gear-type joint member is applied to configure the yaw operation unit 112G for performing yaw operation.
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。 In detail, the yaw operation unit 112G includes a yaw joint member 1121G in the form of a gear-type joint member for acting as a yaw drive joint, and a yaw drive unit 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。 In detail, the yaw operation unit 112G includes yaw gears 1121G1 and 1121G2 that act as yaw drive joints. At that time, the second yaw gear 1121G2 is formed to be rotatable about the Z axis so as to perform yaw operation.
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 drive handle 1112, and the second yaw gear 1121G2 is fixed to one end of the yaw drive unit 1122. When the yaw drive unit 1122 is rotated, the second yaw gear 1121G2 rotates around the axis of the first yaw gear 1121G1 along with the first yaw gear 1121G1. In other words, the yaw operation unit 112G is formed to be 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）。 Figure 43 shows a third modified example of the yaw operation unit 112 (Figure 2) of the surgical instrument shown in Figure 2 etc. (joint 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 Figure 43, the third modified example of the yaw operation unit of the surgical instrument applies a joint-type joint member as the yaw operation unit 112J of the operation unit 110. That is, in the operation unit 110 (Figure 4) of the surgical instrument shown in Figures 2 and 4, the yaw operation unit 112 (Figure 4) for performing yaw operation of the operation unit is configured using the yaw drive shaft 1121 (Figure 4) and pulley 1121a (Figure 4), whereas in this modified example, a joint-type joint member is applied to configure the yaw operation unit 112J for performing yaw operation.
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。 In detail, the yaw operation unit 112J includes a yaw joint member 1121J in the form of a nodal joint member for acting as a yaw drive joint, and a yaw drive unit 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。 In detail, the yaw operation unit 112J includes yaw joints 1121J1 and 1121J2 that function as yaw drive joints. At this time, the first yaw joint 1121J1 and the second yaw joint 1121J2 are each formed to be rotatable about the Z axis so as to perform yaw operation. At this time, the respective rotation amounts of the first yaw joint 1121J1 and the second yaw joint 1121J2 are added together to become the rotation amount 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 drive handle 1112, and the second yaw joint 1121J2 is formed at one end of the yaw drive unit 1122. When the yaw drive unit 1122 is rotated, the first yaw joint 1121J1 and the second yaw joint 1121J2 rotate around the Z axis, pushing one side of the yaw wire (not shown) and pulling the other side. In other words, the yaw operation unit 112J is formed to be 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。
<Modifications of Pitch/Yaw Joints of Surgical Instruments>
As shown in Fig. 19A, the pitch/yaw joint of the present invention is characterized in that pitch wires and yaw wires are located in four directions, and an actuation wire is located at the center of the pitch/yaw joint, and when the pitch/yaw joint performs pitch and yaw movements, each pitch movement and yaw movement does not affect the other movements, and the actuation movement by the actuation operation unit does not affect the other movements. There are various specific structures that can realize such a feature, and specific modified examples are listed below. However, the modified examples described below refer to some of the various modified examples that can realize the basic feature described above, and even if not mentioned here, various various examples that can achieve this feature are possible, and all of these examples can be said to be included in the content 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）。 Figure 44 shows a first modified example of the pitch/yaw drive joint 5111 (Figure 19A) of the surgical instrument shown in Figure 19A etc. (ball joint-B).
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, the first modified example of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a ball joint as the pitch/yaw drive joint 1111B of the operating unit 110. That is, in the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, a bent joint member is used to configure the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) for performing the pitch/yaw movement of the operating unit, whereas in this modified example, a ball joint is used to configure the pitch/yaw drive joint 1111B for performing the pitch and yaw movement. Here, the ball joint itself is a known technology, and a detailed description thereof will be 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。 At that time, the pitch/yaw drive joint 1111B rotates up and down around the Y axis, becoming the center of rotation for the pitch movement. The pitch/yaw drive joint 1111B also rotates left and right around the Z axis, becoming the center of rotation for the yaw movement.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are connected to one end of the pitch/yaw drive joint 1111B. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111B connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 1111B rotates, it pushes one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W and pulls the other end, thereby causing the end tool 120 connected to it to pitch or yaw.
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）。 Figure 45 is a drawing showing a second modified example of the pitch/yaw drive joint 5111 (Figure 19A) of the surgical instrument shown in Figure 19A etc. (Universal Joint-U).
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, the second modified example of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a universal joint as the pitch/yaw drive joint 1111U of the operating unit 110. That is, in the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, a bent joint member is used to configure the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) for performing the pitch/yaw movement of the operating unit, whereas in this modified example, a universal joint is used to configure the pitch/yaw drive joint 1111U for performing the pitch and yaw movements. Here, the universal joint itself is a known technology, and a detailed description thereof will be 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, becoming the center of rotation for the pitch movement. Also, the pitch/yaw drive joint 1111U rotates left and right around the Z axis, becoming the center of rotation for the yaw movement.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are connected to one end of the pitch/yaw drive joint 1111U. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111U connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 1111U rotates, it pushes one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W and pulls the other end, thereby causing the end tool 120 connected to it to pitch or yaw.
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）。 Figure 46 is a drawing (SB) showing a third modified example of the pitch/yaw drive joint 5111 (Figure 19A) of the surgical instrument shown in Figure 19A etc.
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, the third modified example of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument uses a combined joint of a bent joint member and a ball joint as the pitch/yaw drive joint 1111SB of the operating unit 110. That is, in the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, a bent joint member is used to configure the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) for performing the pitch/yaw movement of the operating unit, whereas in this modified example, a bent joint member 1111S and a ball joint 1111B are used together to configure the pitch/yaw drive joint 1111SB for performing the pitch and yaw movements.
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 around the Y axis, becoming the center of rotation for the pitch movement. The pitch/yaw drive joint 1111SB also rotates left and right around the Z axis, becoming the center of rotation for the yaw movement.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are connected to one end of the pitch/yaw drive joint 1111SB. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111SB connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 1111SB rotates, it pushes one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W and pulls the other end, thereby causing the end tool 120 connected to it to pitch or yaw.
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 wire (not shown) passes through the centers of the two parallel pitch wires 131W and the two parallel yaw wires 132W, respectively, and is not affected by the pitch and yaw movements.
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）。 Figure 47 is a drawing showing a fourth modified example of the pitch/yaw drive joint 5111 (Figure 19A) of the surgical instrument shown in Figure 19A etc. (SU).
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, the fourth modified example of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a combined joint of a bent joint member and a universal joint as the pitch/yaw drive joint 1111SU of the operating unit 110. That is, in the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, a bent joint member is used to configure the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) for performing the pitch/yaw movement of the operating unit, whereas in this modified example, a bent joint member 1111S and a universal joint 1111U are both applied to configure the pitch/yaw drive joint 1111SU for performing the pitch and yaw movements.
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, becoming the center of rotation for the pitch movement. Also, the pitch/yaw drive joint 1111SU rotates left and right around the Z axis, becoming the center of rotation for the yaw movement.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are connected to one end of the pitch/yaw drive joint 1111SU. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111SU connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 1111SU rotates, it pushes one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W and pulls the other end, thereby causing the end tool 120 connected to it to pitch or yaw.
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）。 Figure 48 is a drawing showing a fifth modified example of the pitch/yaw drive joint 5111 (Figure 19A) of the surgical instrument shown in Figure 19A etc. (JB).
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, the fifth modified example 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 operating unit 110. That is, in the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, a bent joint member is used to configure the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) for performing the pitch/yaw movement of the operating unit, whereas in this modified example, a joint member 1111J and a ball joint 1111B are both applied to configure the pitch/yaw drive joint 1111JB for performing the pitch and yaw movements.
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 around the Y axis, becoming the center of rotation for the pitch movement. Also, the pitch/yaw drive joint 1111JB rotates left and right around the Z axis, becoming the center of rotation for the yaw movement.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are connected to one end of the pitch/yaw drive joint 1111JB. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111JB connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 1111JB rotates, it pushes one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W and pulls the other end, thereby causing the end tool 120 connected to it to pitch or yaw.
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）。 Figure 49 is a drawing showing a sixth modified example of the pitch/yaw drive joint 5111 (Figure 19A) of the surgical instrument shown in Figure 19A etc. (JU).
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, the sixth modified example of the pitch/yaw drive joint of the surgical instrument applies a combined joint of a joint member and a universal joint as the pitch/yaw drive joint 1111JU of the operating unit 110. That is, in the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, a bent joint member is used to configure the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) for performing the pitch/yaw movement of the operating unit, whereas in this modified example, a joint member 1111J and a universal joint 1111U are both applied to configure the pitch/yaw drive joint 1111JU for performing the pitch and yaw movements.
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, becoming the center of rotation for the pitch movement. Also, the pitch/yaw drive joint 1111JU rotates left and right around the Z axis, becoming the center of rotation for the yaw movement.
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。 Meanwhile, both ends of the pitch wire 131W and the yaw wire 132W are connected to one end of the pitch/yaw drive joint 1111JU. Therefore, when the pitch/yaw drive handle 1112 rotates, the pitch/yaw drive joint 1111JU connected to it rotates, and as the pitch/yaw drive joint 1111JU rotates, it pushes one end of either the pitch wire 131W or the yaw wire 132W and pulls the other end, thereby causing the end tool 120 connected to it to pitch or yaw.
＜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。
<Modification of Rolling Action of Surgical Instrument>
Figure 50 is an oblique view of a surgical instrument to which a roll function has been added to the surgical instrument shown in Figure 19A, etc., and Figures 51A to 51E are oblique views showing the surgical instrument of Figure 50 performing a roll operation.
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 modified example is characterized by further comprising a roll operation unit 550 for a roll operation. That is, the surgical instrument 500R further comprises a ball joint type roll operation unit 550 that encloses the pitch/yaw drive joint 5111 (FIG. 19A) of the operating unit 510 (FIG. 19A) of the surgical instrument shown in FIG. 19A, etc., and performs a roll operation as the surgical instrument 500R. Here, the roll operation means that when the roll operation unit 550 is rotated, the end tool 520 and the connecting part 540 rotate around their own central axes while the relative angle between the central axis of the connecting part 540 and the central axis of the end tool 520 is maintained as it is.
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 FIG. 51A to FIG. 51E, when the roll operation unit 550 is rotated while the other parts of the operation unit 510 are fixed, the bending angle of the joint member 525 is maintained, and the first jaw 521 and the second jaw 522 connected thereto, and the jaw base 523 connected thereto rotate together with the rotation of the roll operation unit 550. And, when the first jaw 521 and the second jaw 522 rotate, the relative positions of the first jaw 521 and the second jaw 522 are maintained constant. That is, the jaws 521 and 522 of the end tool 520 rotate around the central axis of the jaw base 523 while maintaining their open angle. This will be explained in more detail 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 and yaw directions due to the rotation of the pitch/yaw joint of the operating unit. In other words, the pitch/yaw drive joint of the operating unit rotates due to the rotation of the operating unit in the pitch and yaw directions relative to the connecting part, and as a result, the end tool 520 is also bent in the pitch and yaw directions relative to the connecting part.
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 of the end tool 520 is determined by the difference between the relative pulling and pushing of the two pitch wires located at the top and bottom of the cross section toward the connecting part side of the pitch/yaw drive joint of the operating unit. Similarly, the yaw bending angle of the end tool 520 is determined by the difference between the relative pulling and pushing of the two yaw wires located at the left and right of the cross section toward the connecting part side of the pitch/yaw drive joint of the operating unit.
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 unit connects the connecting unit and the operating unit handle and performs bending in the pitch and yaw directions. At this time, the pitch/yaw drive joint is fixed to the connecting unit on the cross section, but the portion of the operating unit side end of the pitch/yaw drive joint is not fixed to the operating unit or on the cross section and is configured to be freely rotatable, and when the end tool 520 is in a bent angle state, it can perform a roll function in which only two jaws can rotate.
More specifically, as shown in the right drawing, when the operating part is bent in the yaw direction relative to the connecting part, and the end tool 520 is also bent in the same direction, the pitch/yaw drive joint of the operating part is fixed to the connecting part, but the end cross section toward the operating part side is not fixed and connected to the operating part handle and can rotate. Therefore, if the roll handle and the connecting part connected thereto are rotated based on the central axis of the connecting part, the pitch/yaw drive joint connected thereto rotates while maintaining the folded shape determined by the relative rotation between the connecting part and the operating part handle. At that time, the four pitch wires and yaw wires positioned at the four ends of the cross section of the pitch/yaw drive joint also rotate together. In this way, 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 and each can leave its original position and rotate at the position of the other wire.
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。 In other words, in such a case, the yaw wire positioned in the left-right direction on the cross section of the pitch/yaw drive joint also moves to the pitch wire positioned in the up-down direction through rotation, and the pitch wire initially positioned in the up-down direction also moves to the yaw wire positioned in the left-right direction through rotation. Therefore, if the pitch/yaw drive joint is capable of rotating in this way, it is meaningless to divide the four wires into pitch wires and yaw wires, and the four wires are positioned in four directions on the cross section, and any wire will function as a yaw wire if it is positioned in the left-right direction on the cross section, and will function as a pitch wire if it is positioned in the up-down direction.
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 together with the connecting part and the roll handle, if the relative pitch or yaw bending is determined by the connecting part and the operating part handle, the relative pitch or yaw bending between the connecting part and the end tool 520 is maintained without being affected. At that time, the two knobs of the end tool 520 rotate around a central axis determined by the two knob side ends of the pitch/yaw drive joint of the 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。 At that time, the actuation wire is positioned so that it passes through the center of the cross section of the pitch/yaw drive joint and is not fixed to the pitch/yaw drive joint. Even if the pitch/yaw drive joint rotates, the actuation wire does not rotate with the joint, and 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。 At that time, the position of the roll handle is such that the relative bending angle between the connecting part and the operating part handle is maintained, and the roll handle is located at a position that allows or does not hinder the rotation of the connecting part and the pitch/yaw drive joint of the operating part. That is, the roll handle can be fixedly positioned on the connecting part, can be fixedly positioned on the pitch/yaw drive joint of the operating part, or can be extended and fixed to the operating part side of the operating part pitch/yaw drive joint.
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。 At that time, the pitch/yaw drive joints of the operating unit can be various snake, joint, ball joints, etc. that satisfy the above-mentioned requirements, and detailed explanations of these 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 present invention has been described in this specification with a focus on limited embodiments, various embodiments are possible within the scope of the present invention. In addition, equivalent means, although not described, are also directly combined with the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present 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 can be used in manually actuable surgical instruments for use in laparoscopic surgery or a variety of different surgical procedures.
Claims (24)
前記エンドツールのピッチ運動とヨー運動を制御するピッチ／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／ヨー操作部は、２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、
前記エンドツールのユーザから遠くなる方向の端部が第２方向を中心に回転するように前記エンドツールが曲がるピッチ運動と、その端部が第３方向（Ｚ軸）を中心に回転するように前記エンドツールが曲がるヨー運動を行い、
前記ピッチ／ヨー操作部は、
２以上の方向に曲がるピッチ／ヨー駆動関節と、
前記ピッチ／ヨー駆動関節と連結されて、前記ピッチ／ヨー駆動関節と共に移動自在に形成されたピッチ／ヨー駆動取っ手と、を含み、
前記ピッチ／ヨー操作部は、前記連結部の延長線から、前記第３方向に一定程度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。 End tools and
The end tool includes a pitch/yaw operation unit that controls the pitch movement and yaw movement of the end tool, and an actuation operation unit that controls the actuation movement of the end tool, the pitch/yaw operation unit including: an operation unit formed by a bending type joint member that bends in two or more directions;
a power transmission unit that transmits the operation of the operation unit to the end tool;
A connecting portion that is formed by extending in a first direction, has one end portion to which the end tool is connected and the other end portion to which the operating portion is connected, and connects the operating portion and the end tool,
A pitch motion in which the end tool bends so that the end tool away from the user rotates around a second direction, and a yaw motion in which the end tool bends so that the end tool rotates around a third direction (Z axis);
The pitch/yaw operation unit is
A pitch /yaw actuated joint that bends in two or more directions;
a pitch/yaw drive handle connected to the pitch/yaw drive joint and formed to be movable together with the pitch/yaw drive joint;
The surgical instrument according to claim 1, wherein the pitch/yaw operation portion is spaced apart from an extension line of the connecting portion by a certain distance in the third direction.
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 a first jaw and a second jaw that are rotatably formed, and an end tool joint member that bends in two or more directions to perform pitch and/or yaw movements of the first jaw and the second jaw,
The surgical instrument according to claim 1 , wherein the operating portion controls the movement of the two jaws of the 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 includes:
a pitch wire connected to the operating unit and transmitting a pitch motion of the operating unit to the end tool;
A yaw wire connected to the operation unit and transmitting a yaw motion of the operation unit to the end tool;
an actuation wire connected to the operating portion and transmitting an actuation motion of the operating portion to the end tool;
8. The surgical instrument according to claim 7 , wherein the pitch wire, the yaw wire, and the actuation wire are moved independently of each other.
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 the two ends of the pitch wire is coupled to the end tool and extended toward the operation unit,
The surgical instrument according to claim 8 , wherein the actuation wire is formed between the pitch wires at both 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 the two ends of the yaw wire is coupled to the end tool and extended toward the operation unit,
The surgical instrument according to claim 8 , wherein the actuation wire is formed between the yaw wires at both 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 the two ends of the pitch wire is coupled to the end tool and extended toward the operation unit,
One end of each of the two ends of the yaw wire is coupled to the end tool and extended toward the operation unit,
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 formed to be 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。 A guide hole is formed in one end of the first jaw and one end of the second jaw,
An actuation guide pin is inserted through the guide holes of the first jaw and the second jaw,
The actuation wire is coupled to the actuation guide pin,
9. The surgical instrument of claim 8, wherein when the actuation wire undergoes translational motion, the actuation guide pin connected thereto undergoes translational motion along the guide hole, thereby performing actuation of the first jaw and the second jaw.
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、前記複数の溝が、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 articulation member includes:
Connecting the end tool and the connecting portion,
8. The surgical instrument according to claim 7, wherein the end tool joint member is a bending type joint member having a plurality of grooves formed on an outer peripheral surface thereof, the plurality of grooves being arranged along the first direction, and each of the grooves is formed with one or more ribs for guiding the bending direction of the end tool joint member.
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 includes:
An actuation drive shaft;
a first actuation driving part and a second actuation driving part, each of which is inserted into the actuation driving shaft so as to be rotatable about the actuation driving shaft and has a guide hole formed at one end thereof;
an actuation guide pin inserted through the guide holes of the first actuation driving unit and the second actuation driving unit;
The actuation wire is coupled to the actuation guide pin,
The surgical instrument according to claim 8 , wherein when the first actuation drive unit or the second actuation drive unit rotates, the actuation wire connected thereto performs a translational motion.
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 includes:
An actuation drive shaft;
an actuation drive unit formed to be rotatable around the actuation drive shaft;
The surgical instrument of claim 8, further comprising an actuation link connected to the actuation drive shaft and the actuation wire, respectively, such that when the actuation drive unit rotates, the actuation wire connected thereto performs translational motion.
外周面に、多数個の溝が形成され、前記複数の溝が、前記第１方向に沿って配置され、前記各溝には、ピッチ／ヨー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/yaw drive joint is
2. The surgical instrument according to claim 1, further comprising a bending type joint member having a plurality of grooves formed on an outer peripheral surface thereof, the plurality of grooves being arranged along the first direction, and each of the grooves being formed with one or more ribs for guiding a bending direction of the pitch/yaw operation unit.
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。 The roll operation unit is further provided so as to be connected to the operation unit.
The surgical instrument according to claim 1, characterized in that when the roll operating unit is rotated, only the end tool rotates around its central axis while the relative angle between the central axis of the connecting unit and the central axis of the end tool is maintained.
前記操作部は、前記エンドツールのピッチ運動及びヨー運動を制御するピッチ／ヨー操作部と、前記エンドツールの前記２つのジョーが互いに反対方向に回転するように制御するアクチュエーション操作部と、を含むが、前記ピッチ／ヨー操作部と、前記アクチュエーション操作部は、独立して作動自在に形成され、
前記ピッチ／ヨー操作部が曲がれば、前記ピッチ／ヨー操作部の回転が、前記ピッチワイヤまたは前記ヨーワイヤを介して、前記エンドツール関節部材、並びにそれと連結された前記第１ジョー及び第２ジョーに伝達され、前記第１ジョー及び前記第２ジョーが、前記ピッチ／ヨー操作部の回転方向と同一方向に回転し、
前記アクチュエーション操作部が回転すれば、前記アクチュエーション操作部の回転が、前記アクチュエーションワイヤを介して、第１ジョー及び前記第２ジョーに伝達され、前記第１ジョー及び前記第２ジョーが互いに反対方向に回転し、
前記連結部の延長線上を基準に、前記アクチュエーション操作部は、前記ピッチ／ヨー操作部から一定程度離隔されるように形成さ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 includes a pitch wire connected to the operation unit and transmitting a pitch motion of the operation unit to the end tool, a yaw wire connected to the operation unit and transmitting a yaw motion of the operation unit to the end tool, and an actuation wire connected to the operation unit and transmitting an actuation motion of the operation unit to the end tool,
The operation unit includes a pitch/yaw operation unit that controls the pitch movement and yaw movement of the end tool, and an actuation operation unit that controls the two jaws of the end tool to rotate in opposite directions to each other, and the pitch/yaw operation unit and the actuation operation unit are formed to be independently operable,
When the pitch/yaw operation unit is bent, the rotation of the pitch/yaw operation unit is transmitted to the end tool joint member and the first jaw and the second jaw connected thereto via the pitch wire or the yaw wire, and the first jaw and the second jaw rotate in the same direction as the rotation direction of the pitch/yaw operation unit,
When the actuation operation unit rotates, the rotation of the actuation operation unit is transmitted to the first jaw and the second jaw via the actuation wire, and the first jaw and the second jaw rotate in opposite directions to each other,
The surgical instrument according to claim 7 , wherein the actuation operation unit is spaced apart from the pitch/yaw operation unit by a certain amount on the extension line of the connecting unit.
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