特許ウォッチ

公開番号2025025117
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129598
出願日2023-08-08
発明の名称手術器具
出願人株式会社メディカロイド
代理人個人,個人
主分類A61B 34/35 20160101AFI20250214BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】4つの駆動軸で、シャフトをロール回転、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動可能で、かつ、エンドエフェクタを作動するための細長要素をシャフトの長手方向に移動させることが可能な手術器具を提供する。
【解決手段】この手術器具40aは、シャフト42をロール回転させるための第1駆動軸44aと、第1関節45aをピッチ関節運動させるとともに、第2関節45bをヨー関節運動させるための第2駆動軸44bおよび第3駆動軸44cと、ロッド47を長手方向に移動させるための第4の駆動軸44dとを有する。この手術器具40aは、第4駆動軸44dからの駆動力により軸心周りに回転する軸部481aと、軸部481aに設けられたアーム481と、アーム481に設けられ、ロッド47に係合する係合部482と、を備えるレバー48を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットアームに取り付けられるベースと、前記ベースを覆う蓋部を有するハウジングと、
前記ベースに近位端が接続されるシャフトと、
前記シャフトの遠位端側に接続され、前記シャフトの長手方向と直交する第１回転軸周りにピッチ関節運動可能な第１関節および前記長手方向および前記第１回転軸に直交する第２回転軸周りにヨー関節運動可能な第２関節を含むリストジョイントと、
前記リストジョイントの遠位端に接続されるエンドエフェクタと、
前記シャフトの長手方向に延びるように設けられ、遠位端が前記エンドエフェクタに接続される細長要素と、
前記ベースに設けられ、前記ロボットアームに設けられたモータからの駆動力により回転駆動する少なくとも４つの駆動軸と、
前記細長要素を前記長手方向に移動させるレバーと、を備え、
前記少なくとも４つの駆動軸は、前記シャフトを前記長手方向の軸線周りにロール回転させるための第１駆動軸と、前記第１関節を前記第１回転軸周りにピッチ関節運動させるとともに、前記第２関節を前記第２回転軸周りにヨー関節運動させるための第２駆動軸および第３駆動軸と、前記細長要素を前記長手方向に移動させるための第４駆動軸と、を備え、
前記レバーは、前記第４駆動軸からの駆動力により軸心周りに回転する軸部と、前記軸部に設けられたアームと、前記アームに設けられ、前記細長要素に係合する係合部と、を備える、手術器具。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第４駆動軸と前記レバーとの間に設けられ、前記第４駆動軸から前記レバーに駆動力を伝達する駆動力伝達部をさらに備える、請求項１に記載の手術器具。
【請求項３】
前記駆動力伝達部は、スパーギアとセクターギアとを含むギア列を有し、前記ギア列によって、前記第４駆動軸から前記レバーに駆動力を伝達する、請求項２に記載の手術器具。
【請求項４】
前記駆動力伝達部は、前記第４駆動軸の回転を減速して前記レバーに伝達する、請求項２に記載の手術器具。
【請求項５】
前記軸部の軸心は、前記長手方向と直交する方向において、前記係合部と前記第４駆動軸との間に配置されている、請求項１に記載の手術器具。
【請求項６】
前記アームは、第１アームと、前記第１アームに対向するように設けられた第２アームと、を含み、前記係合部は、前記第１アームに設けられた第１係合部と、前記第２アームに設けられた第２係合部と、を含み、
前記第１係合部は、一方側から前記細長要素に係合し、
前記第２係合部は、他方側から前記細長要素に係合する、請求項１に記載の手術器具。
【請求項７】
前記細長要素を保持する保持部材をさらに備え、
前記第１係合部は、一方側から前記保持部材を介して前記細長要素に係合し、
前記第２係合部は、他方側から前記保持部材を介して前記細長要素に係合する、請求項６に記載の手術器具。
【請求項８】
前記エンドエフェクタは、第１ジョーと、第２ジョーとを有し、
前記第１ジョーは、前記第２ジョーに回転可能に支持される支持軸と、前記細長要素の遠位端に接続される接続部とを有し、前記細長要素の前記長手方向の移動により前記支持軸の軸心周りに回転する、請求項１に記載の手術器具。
【請求項９】
前記細長要素を保持する保持部材と、
前記保持部材を前記長手方向の遠位端側に向かって付勢するばね部材と、をさらに備え、
前記係合部は、前記保持部材を介して前記細長要素に係合し、
前記係合部により前記保持部材を前記長手方向の近位端側に向かって押した際の前記ばね部材の反力により前記エンドエフェクタの把持力を印加する、請求項１に記載の手術器具。
【請求項１０】
前記細長要素は、ロッドである、請求項１に記載の手術器具。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、手術器具に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、駆動軸を備える手術器具が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、駆動軸と、駆動軸の固定されたディスクと、ディスクに設けられた偏心カムピンと、偏心カムピンに係合する駆動バーと、駆動バーのピボットとなるピボット駆動軸と、駆動バーのピボット駆動軸周りの回動により、シャフトの長手方向に前後運動するコアロッドと、コアロッドの前後運動により開閉するブレードとを備える、手術器具が開示されている。上記特許文献１に開示された手術器具では、ベースから垂直に延びる４つの駆動軸のうち、２つの駆動軸をピボット軸として利用してコアロッドを前後運動させてエンドエフェクタを駆動させるとともに、１つの駆動軸を利用してシャフトを回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許７３０６５９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、２つの駆動軸をピボット軸として利用してコアロッドを前後運動させてエンドエフェクタを駆動させているため、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動させるための駆動軸の数が不足しており、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動させることが困難であるという不都合がある。このため、４つの駆動軸で、シャフトをロール回転、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動可能で、かつ、エンドエフェクタを作動するためのロッド（細長要素）をシャフトの長手方向に移動させることが困難であるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、４つの駆動軸で、シャフトをロール回転、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動可能で、かつ、エンドエフェクタを作動するための細長要素をシャフトの長手方向に移動させることが可能な手術器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による手術器具は、ロボットアームに取り付けられるベースと、ベースを覆う蓋部を有するハウジングと、ベースに近位端が接続されるシャフトと、シャフトの遠位端側に接続され、シャフトの長手方向と直交する第１回転軸周りにピッチ関節運動可能な第１関節および長手方向および第１回転軸に直交する第２回転軸周りにヨー関節運動可能な第２関節を含むリストジョイントと、リストジョイントの遠位端に接続されるエンドエフェクタと、シャフトの長手方向に延びるように設けられ、遠位端がエンドエフェクタに接続される細長要素と、ベースに設けられ、ロボットアームに設けられたモータからの駆動力により回転駆動する少なくとも４つの駆動軸と、細長要素を長手方向に移動させるレバーと、を備え、少なくとも４つの駆動軸は、シャフトを長手方向の軸線周りにロール回転させるための第１駆動軸と、第１関節を第１回転軸周りにピッチ関節運動させるとともに、第２関節を第２回転軸周りにヨー関節運動させるための第２駆動軸および第３駆動軸と、細長要素を長手方向に移動させるための第４駆動軸と、を備え、レバーは、第４駆動軸からの駆動力により軸心周りに回転する軸部と、軸部に設けられたアームと、アームに設けられ、細長要素に係合する係合部と、を備える。
【０００８】
この発明の一の局面による手術器具では、上記のように、レバーは、第４駆動軸からの駆動力により軸心周りに回転する軸部と、軸部に設けられたアームと、アームに設けられ、細長要素に係合する係合部とを備える。これにより、細長要素を長手方向に移動させるレバー自身が備える軸部をレバーの回転軸としているため、駆動軸を回転軸として利用する必要がない。その結果、駆動軸を１つのみ用いて細長要素をシャフトの長手方向に移動させ、エンドエフェクタを作動することができる。その結果、４つの駆動軸で、シャフトをロール回転、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動可能で、かつ、エンドエフェクタを作動するための細長要素をシャフトの長手方向に移動させることが可能な手術器具を提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記のように、４つの駆動軸で、シャフトをロール回転、エンドエフェクタをピッチ・ヨー関節運動可能で、かつ、エンドエフェクタを作動するための細長要素をシャフトの長手方向に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態によるロボット手術システムの構成を示す図である。
一実施形態によるロボット手術システムの制御的な構成を示したブロック図である。
一実施形態によるロボットアームにアダプタを介して手術器具が取り付けられた状態を示した斜視図である。
一実施形態によるロボットアームにアダプタを介して手術器具が取り付けられる状態を示した分解斜視図である。
一実施形態による手術器具を下方から見た斜視図である。
一実施形態による手術器具を示した平面図である。
一実施形態による手術器具の蓋部を取り外した状態を示した斜視図である。
一実施形態による手術器具の蓋部を取り外した状態を示した平面図である。
一実施形態による手術器具の蓋部を取り外した状態を示した断面図である。
一実施形態によるエンドエフェクタ、リストジョイントおよびシャフトを示した側面図である。
一実施形態によるエンドエフェクタ、リストジョイントおよびシャフトを示した断面図である。
図１０の矢視Ｃ１-Ｃ１から視た第３のジョイント部品の横断面図である。
一実施形態によるエンドエフェクタおよびロッドを示した分解斜視図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイント内のガイド部を示した斜視図である。
一実施形態によるメモリ基板および固定部を示した斜視図である。
一実施形態によるメモリ基板および固定部を示した断面図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイントを示した斜視図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイントを示した分解斜視図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイントの第１および第４の噛合部を示した断面図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイントの第２および第３の噛合部を示した断面図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイントの第１および第４の噛合部を示した拡大図である。
一実施形態による手術器具のリストジョイントの第２および第３の噛合部を示した拡大図である。
一実施形態による手術器具の回動していない状態のリストジョイントを示した図である。
一実施形態による手術器具の角度θ１回動した状態のリストジョイントを示した図である。
一実施形態による手術器具の角度θ２回動した状態のリストジョイントを示した図である。
一実施形態による手術器具の角度θ３回動した状態のリストジョイントを示した図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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