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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024093347
(43)【公開日】2024-07-09
(54)【発明の名称】手術器具
(51)【国際特許分類】
A61B 17/29 20060101AFI20240702BHJP
【ＦＩ】
A61B17/29
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022209660
(22)【出願日】2022-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104433
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 博一
(74)【代理人】
【識別番号】100202728
【弁理士】
【氏名又は名称】三森 智裕
(72)【発明者】
【氏名】松浦 剛
(72)【発明者】
【氏名】相部 徹
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 栄治
(72)【発明者】
【氏名】尾立 圭巳
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160GG05
4C160NN02
4C160NN11
4C160NN23
(57)【要約】
【課題】屈曲部の屈曲角度を大きくす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１００は、シャフト１０と、シャフト１０の先端に接続される屈曲部２０と、屈曲部２０の先端に配置されるエンドエフェクタ２２と、シャフト１０および屈曲部２０の内部に挿入され、屈曲部２０のエンドエフェクタ２２側に先端が固定されるロッド４０と、ロッド４０の基端が固定されるロッド移動部材５０と、ロッド移動部材５０をシャフト１０の軸方向に往復移動させる駆動部６１と、内部にロッド４０が挿入され、ロッド移動部材５０とシャフト１０との間に配置される管８１と、を備える。管８１は、ロッド移動部材５０の孔５１に挿入されている。
【選択図】図４
【解決手段】この手術器具１００は、シャフト１０と、シャフト１０の先端に接続される屈曲部２０と、屈曲部２０の先端に配置されるエンドエフェクタ２２と、シャフト１０および屈曲部２０の内部に挿入され、屈曲部２０のエンドエフェクタ２２側に先端が固定されるロッド４０と、ロッド４０の基端が固定されるロッド移動部材５０と、ロッド移動部材５０をシャフト１０の軸方向に往復移動させる駆動部６１と、内部にロッド４０が挿入され、ロッド移動部材５０とシャフト１０との間に配置される管８１と、を備える。管８１は、ロッド移動部材５０の孔５１に挿入されている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフトと、
前記シャフトの先端に接続される屈曲部と、
前記屈曲部の先端に配置されるエンドエフェクタと、
前記シャフトおよび前記屈曲部の内部に挿入され、前記屈曲部の前記エンドエフェクタ側に先端が固定されるロッドと、
前記ロッドの基端が固定されるロッド移動部材と、
前記ロッド移動部材を前記シャフトの軸方向に往復移動させる駆動部と、
内部に前記ロッドが挿入され、前記ロッド移動部材と前記シャフトとの間に配置される管と、を備え、
前記管は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されている、手術器具。
前記シャフトの先端に接続される屈曲部と、
前記屈曲部の先端に配置されるエンドエフェクタと、
前記シャフトおよび前記屈曲部の内部に挿入され、前記屈曲部の前記エンドエフェクタ側に先端が固定されるロッドと、
前記ロッドの基端が固定されるロッド移動部材と、
前記ロッド移動部材を前記シャフトの軸方向に往復移動させる駆動部と、
内部に前記ロッドが挿入され、前記ロッド移動部材と前記シャフトとの間に配置される管と、を備え、
前記管は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されている、手術器具。
【請求項2】
前記ロッドにおける前記ロッド移動部材側の部分は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されており、
前記ロッド移動部材の孔において、前記ロッドの基端と前記管との間に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、請求項１に記載の手術器具。
前記ロッド移動部材の孔において、前記ロッドの基端と前記管との間に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、請求項１に記載の手術器具。
【請求項3】
前記弾性部材は、圧縮コイルばねを含み、
前記圧縮コイルばねの自然長のピッチは、前記ロッドの座屈長以下である、請求項２に記載の手術器具。
前記圧縮コイルばねの自然長のピッチは、前記ロッドの座屈長以下である、請求項２に記載の手術器具。
【請求項4】
前記管の前記シャフト側を固定する固定部をさらに備え、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材の孔に挿入され、自由端であり、
前記ロッド移動部材は、前記管に対して移動する、請求項３に記載の手術器具。
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材の孔に挿入され、自由端であり、
前記ロッド移動部材は、前記管に対して移動する、請求項３に記載の手術器具。
【請求項5】
前記シャフトは、孔を有しており、
前記管の前記シャフト側は、前記シャフトの孔の開口部から挿入され、前記シャフトの孔の前記開口部に対して移動する自由端であり、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材に固定され、
前記シャフトの孔の内部において、前記管の前記シャフト側に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、請求項１に記載の手術器具。
前記管の前記シャフト側は、前記シャフトの孔の開口部から挿入され、前記シャフトの孔の前記開口部に対して移動する自由端であり、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材に固定され、
前記シャフトの孔の内部において、前記管の前記シャフト側に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、請求項１に記載の手術器具。
【請求項6】
前記ロッド移動部材は、一対配置され、
前記ロッドおよび前記管は、前記一対のロッド移動部材に対応するように複数配置され、
前記駆動部は、１つのモータからなり、
前記１つのモータの駆動力により、前記一対のロッド移動部材の一方を前記シャフトの軸方向の一方に移動させるとともに、前記一対のロッド移動部材の他方を前記シャフトの軸方向の他方に移動させる駆動機構をさらに備える、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の手術器具。
前記ロッドおよび前記管は、前記一対のロッド移動部材に対応するように複数配置され、
前記駆動部は、１つのモータからなり、
前記１つのモータの駆動力により、前記一対のロッド移動部材の一方を前記シャフトの軸方向の一方に移動させるとともに、前記一対のロッド移動部材の他方を前記シャフトの軸方向の他方に移動させる駆動機構をさらに備える、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の手術器具。
【請求項7】
前記一対のロッド移動部材は、各々、
前記駆動機構に接続される第１部分と、
前記第１部分に接続され、前記ロッドが接続される第２部分と、を含み、
前記一対のロッド移動部材の各々の前記第１部分は、前記シャフトの軸方向に沿って直列配置され、
前記一対のロッド移動部材の一方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの一方側に配置され、
前記一対のロッド移動部材の他方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの他方側に配置されている、請求項６に記載の手術器具。
前記駆動機構に接続される第１部分と、
前記第１部分に接続され、前記ロッドが接続される第２部分と、を含み、
前記一対のロッド移動部材の各々の前記第１部分は、前記シャフトの軸方向に沿って直列配置され、
前記一対のロッド移動部材の一方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの一方側に配置され、
前記一対のロッド移動部材の他方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの他方側に配置されている、請求項６に記載の手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この開示は、手術器具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、屈曲部を備える手術器具が開示されている。たとえば、特許文献１には、屈曲部と把持部とを有する鉗子マニピュレータが開示されており、屈曲部にはスプリングが採用されている。スプリングの壁面には、４つの孔が形成されている。孔には、ロッドが挿入されている。ロッドは、超弾性ロッドにより構成されている。ロッドの先端は、スプリングに固定されている。４つのロッドの基端は、各々、空気圧シリンダに接続されている。空気圧シリンダによって押されるロッドと、空気圧シリンダによって引っ張られるロッドとによって、屈曲部が屈曲する。また、屈曲部の基端側にはシャフトが接続されている。ロッドは、鉗子マニピュレータのシャフト内に配置されている。シャフト内では、ロッドはガイドパイプに挿入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－３８０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の鉗子マニピュレータにおいて屈曲部の屈曲角度を大きくする場合、空気圧シリンダのストロークを大きくしてロッドを押す量を大きくする必要がある。この場合、座屈荷重が小さくなり、少しでもロッドを押すとロッドが座屈してしまう。特許文献１では、シャフトと空気圧シリンダとの間では、ロッドはガイドパイプに覆われておらず露出しているため、ロッドにかかる力が大きくなった場合、シャフトと空気圧シリンダとの間においてロッドが座屈する場合があると考えられる。このため、屈曲部の屈曲角度を大きくできないという問題点がある。
【0005】
この開示は、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、この開示の１つの目的は、屈曲部の屈曲角度を大きくす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】
【0006】
本開示の一の局面による手術器具は、シャフトと、シャフトの先端に接続される屈曲部と、屈曲部の先端に配置されるエンドエフェクタと、シャフトおよび屈曲部の内部に挿入され、屈曲部のエンドエフェクタ側に先端が固定されるロッドと、ロッドの基端が固定されるロッド移動部材と、ロッド移動部材をシャフトの軸方向に往復移動させる駆動部と、内部にロッドが挿入され、ロッド移動部材とシャフトとの間に配置される管と、を備え、管は、ロッド移動部材の孔に挿入されている。
【0007】
本開示の一の局面による手術器具は、上記のように、内部にロッドが挿入され、ロッド移動部材とシャフトとの間に配置される管を備えている。これにより、ロッド移動部材によってロッドが押されている際のロッドの座屈が管によって抑制される。その結果、屈曲部の屈曲角度を大きくすることができる。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、屈曲部の屈曲角度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態による手術器具をＣ１方向から見た図である。
【図2】第１実施形態による手術器具をＢ２方向から見た図である。
【図3】第１実施形態によるシャフト、屈曲部およびエンドエフェクタを示す図である。
【図6】第１実施形態による手術器具の斜視図である。
【図9】第１実施形態によるロッドの先端を示す図である。
【図11】第１実施形態による移動機構を示す図である。
【図12】第１実施形態による、ロッド移動部材、ロッド、管、および、弾性部材を示す模式図である。
【図13】屈曲部がＢ１側に屈曲した状態を示す図である。
【図14】屈曲部がＢ２側に屈曲した状態を示す図である。
【図15】第２実施形態による、ロッド移動部材、ロッド、管、および、弾性部材を示す模式図である。
【図16】変形例による駆動機構をＣ１側から見た図である。
【図17】変形例による駆動機構の動作を説明するための図である。
【図18】変形例による駆動機構をＢ２側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
［第１実施形態］
第１実施形態による手術器具１００の構成について説明する。なお、本願明細書では、シャフト１０の軸方向をＡ方向とする。シャフト１０の先端側をＡ１側とし、基端側をＡ２側とする。また、シャフト１０の軸方向に直交する方向をＢ方向とする。Ｂ方向の一方側をＢ１側とし、他方側をＢ２側とする。また、Ａ方向およびＢ方向に直交する方向をＣ方向とする。Ｃ方向の一方側をＣ１側とし、他方側をＣ２側とする。
第１実施形態による手術器具１００の構成について説明する。なお、本願明細書では、シャフト１０の軸方向をＡ方向とする。シャフト１０の先端側をＡ１側とし、基端側をＡ２側とする。また、シャフト１０の軸方向に直交する方向をＢ方向とする。Ｂ方向の一方側をＢ１側とし、他方側をＢ２側とする。また、Ａ方向およびＢ方向に直交する方向をＣ方向とする。Ｃ方向の一方側をＣ１側とし、他方側をＣ２側とする。
【0012】
図１に示すように、手術器具１００は、シャフト１０と、屈曲部２０と、ロッド移動部材５０と、駆動部６１と、固定部８３と、を備える。図２に示すように、手術器具１００は、駆動機構７０と、を備える。図３に示すように、手術器具１００は、エンドエフェクタ２２を備える。図４に示すように、手術器具１００は、ロッド４０と、管８１と、弾性部材８２と、を備える。なお、図２では、駆動部６１等を省略している。また、図３以外の図では、エンドエフェクタ２２の詳細な構造は省略されている。また、図４では、手術器具１００の各構成要素を見易くするため、手術器具１００のＡ方向の幅を縮小し、Ｂ方向の幅を拡大して図示している。
【0013】
図１に示すように、シャフト１０の先端に屈曲部２０が接続されている。シャフト１０の基端側であるＡ２側にロッド移動部材５０が配置されている。ロッド移動部材５０のＢ２側に駆動部６１が配置されている。図２に示すように、ロッド移動部材５０のＣ２側に駆動機構７０が配置されている。図３に示すように、屈曲部２０の先端にエンドエフェクタ２２が接続されている。図４に示すように、ロッド４０は、管８１および弾性部材８２の内部に配置されている。ロッド移動部材５０によりロッド４０が押し引きされることにより、屈曲部２０が屈曲する。
【0014】
図５に示すように、シャフト１０は、中空の筒状部材である。シャフト１０は、外管１１と、溝付管１２と、を含む。外管１１は、溝付管１２の外周を覆う。溝付管１２には溝１２ａが形成されている。溝１２ａには、ロッド４０が挿入されている。溝１２ａは、一対形成されている。溝１２ａは、溝付管１２の外側表面において、シャフト１０の軸方向であるＡ方向に沿って形成される。
【0015】
図７に示すように、屈曲部２０は、シャフト１０の先端に接続される。屈曲部２０は、複数のコマ部材２１を含む。複数のコマ部材２１は、互いに接続されている。また、図８に示すように、複数のコマ部材２１は、貫通孔２１ａと、内部空間２１ｂと、を有する。貫通孔２１ａには、ロッド４０が挿入される。図７に示すように、隣り合うコマ部材２１は、ピン２１ｃによって連結されている。シャフト１０の遠位端は、ピン２１ｃによって屈曲部２０の近位端に位置するコマ部材２１に連結されている。各コマ部材２１は、隣接するコマ部材２１に対してピン２１ｃの軸線周りに回動可能に連結される。ピン２１ｃの軸線は、Ｃ方向に沿った軸線である。ピン２１ｃの各軸線は互いに平行である。つまり、屈曲部２０は、Ｃ方向に直交するＡ－Ｂ平面内で屈曲可能である。
【0016】
図３に示すように、エンドエフェクタ２２は、屈曲部２０の先端に配置される。エンドエフェクタ２２は、たとえば、医療用の鉗子である。
【0017】
図７に示すように、ロッド４０は、シャフト１０および屈曲部２０の内部に挿入されている。ロッド４０の先端４０ａは、屈曲部２０のエンドエフェクタ２２側であるＡ１側に固定されている。ロッド４０は、溝付管１２に設けられた溝１２ａおよび複数のコマ部材２１に亘って形成された貫通孔２１ａに挿入されている。ロッド４０の先端４０ａは、屈曲部２０の先端に位置するコマ部材２１に係合している。具体的には、図９に示すように、ロッド４０の先端４０ａは、球形状を有する。ロッド４０は、屈曲部２０の先端側から貫通孔２１ａに挿入される。そして、球形状のロッド４０の先端が、コマ部材２１の貫通孔２１ａに係合する。具体的には、球形状のロッド４０の先端が屈曲部２０を押し引きしている。ロッド４０で屈曲部２０を押す場合は、球形状のロッド４０の先端が、最も先端に配置されるコマ部材２１を押す。ロッド４０により屈曲部２０を引く場合は、コマ部材２１の貫通孔２１ａに球形状のロッド４０の先端を引っかけられて、ロッド４０により屈曲部２０が引かれる。ロッド４０は、たとえば、棒状のニッケルチタン合金等の超弾性合金により形成されている。ロッド４０が押し引きされることにより、屈曲部２０は、Ｃ方向に直交するＡ－Ｂ平面内で屈曲する。
【0018】
図５に示すように、ロッド４０は、シャフト１０の溝付管１２の溝１２ａに、２本ずつ配置されている。１つの溝１２ａに配置された２本のロッド４０の間には、スペーサ１５が配置されている。外管１１と、溝付管１２の溝１２ａと、スペーサ１５とによって、溝１２ａ内におけるロッド４０の座屈が防止される。
【0019】
図４に示すように、ロッド移動部材５０は、たとえば、ブロック形状を有する。ロッド移動部材５０には、孔５１が形成されている。ロッド４０の基端は、孔５１の底側の部分５１１に固定されている。なお、底側の部分５１１とは、孔５１のうちの段差部５１２よりもＡ２側の部分を意味する。ロッド４０の基端は、たとえば、孔５１の底側の部分５１１の全体に塗布された接着剤により接着されている。ロッド移動部材５０は、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂの一対のロッド移動部材５０を含む。溝付管１２の２つの溝１２ａのうちの一方の溝１２ａに挿入されている２本のロッド４０が、ロッド移動部材５０ａに固定されている。２つの溝１２ａのうちの他方の溝１２ａに挿入されている２本のロッド４０が、ロッド移動部材５０ｂに固定されている。なお、図４では、ロッド移動部材５０ａに１つの孔５１が形成され、１本のロッド４０が孔５１に挿入されているが、実際には、図１０に示すように、ロッド移動部材５０ａに２つの孔５１が形成され、２本のロッド４０がそれぞれ孔５１に挿入されている。ロッド移動部材５０ｂについても同様である。なお、ロッド移動部材５０ａの孔５１を、孔５１ａとする。ロッド移動部材５０ｂの孔５１を、孔５１ｂとする。また、ロッド移動部材５０ａには凹部５４ａが形成され、ロッド移動部材５０ｂには凹部５４ｂが形成されている。凹部５４ａおよび凹部５４ｂに、シャフト１０の溝付管１２の内部に挿入される部材を通すことが可能である。
【0020】
図１１に示すように、駆動部６１は、ロッド移動部材５０をシャフト１０の軸方向に往復移動させる。具体的には、第１実施形態では、駆動部６１は、１つのモータからなる。
【0021】
第１実施形態では、駆動機構７０は、１つのモータの駆動力により、一対のロッド移動部材５０の一方をシャフト１０の軸方向であるＡ方向の一方に移動させるとともに、一対のロッド移動部材５０の他方をシャフト１０の軸方向の他方に移動させる。具体的には、駆動機構７０は、プーリ７１と、タイミングベルト７２と、ボールネジ７３と、移動体７４と、移動体７５と、を含む。駆動部６１には、プーリ６１ａが接続されている。タイミングベルト７２は、プーリ７１とプーリ６１ａとに亘るように配置されている。駆動部６１の駆動力が、タイミングベルト７２を介してボールネジ７３に伝達される。ボールネジ７３は左右ネジを有する。ボールネジ７３が回転することにより、移動体７４がシャフト１０の軸方向の一方側に移動され、移動体７５がシャフト１０の軸方向の他方側に移動される。移動体７４および移動体７５には、それぞれ、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂが取り付けられている。
【0022】
第１実施形態では、図６に示すように、ロッド移動部材５０ａは、第１部分５２ａと、第２部分５３ａと、を含む。第１部分５２ａは、駆動機構７０に接続される。第２部分５３ａは、第１部分５２ａに接続され、ロッド４０が接続される。ロッド移動部材５０ｂも同様に、第１部分５２ｂと、第２部分５３ｂと、を含む。ロッド移動部材５０ａの第１部分５２ａと、ロッド移動部材５０ｂの第１部分５２ｂとは、シャフト１０の軸方向であるＡ方向に沿って直列配置されている。ロッド移動部材５０ａの第２部分５３ａは、シャフト１０の軸方向に直交するＢ方向において、シャフト１０の一方側であるＢ１側に配置されている。ロッド移動部材５０ｂの第２部分５３ｂは、シャフト１０の軸方向に直交するＢ方向において、シャフト１０の一方側であるＢ２側に配置されている。
【0023】
具体的には、ロッド移動部材５０ａの第１部分５２ａは、駆動機構７０の移動体７４に接続されている。ロッド移動部材５０ａの第２部分５３ａは、第１部分５２ａからＣ１方向側に延びるように配置されている。ロッド移動部材５０ｂの第１部分５２ｂは、駆動機構７０の移動体７５に接続されている。ロッド移動部材５０ｂの第２部分５３ｂは、第１部分５２ｂからＣ１方向側に延びるように配置されている。ボールネジ７３が回転することにより、ロッド移動部材５０ａがＡ１側に移動し、ロッド移動部材５０ｂがＡ２側に移動した場合でも、ロッド移動部材５０ａの第２部分５３ａと、ロッド移動部材５０ｂの第２部分５３ｂとは干渉しない。
【0024】
第１実施形態では、図４に示すように、管８１は、内部にロッド４０が挿入されている。管８１は、ロッド移動部材５０とシャフト１０との間に配置されている。管８１は、ロッド移動部材５０の孔５１に挿入されている。具体的には、管８１は、円筒形状を有する。管８１の内径および外径は、ロッド移動部材５０によってロッド４０がＡ１方向に移動された際に、ロッド４０とともに座屈しないように設定される。管８１は、たとえば、金属からなる。また、管８１の基端側が、ロッド移動部材５０の孔５１に挿入されている。なお、図４では、ロッド移動部材５０ａの１つの孔５１ａに挿入された１つの管８１が図示されているが、実際には、ロッド移動部材５０ａに２つの孔５１ａが形成され、２本のロッド４０が各々孔５１ａに挿入されており、２つの孔５１ａには各々管８１が配置されている。ロッド移動部材５０ｂについても同様である。すなわち、管８１は、４本のロッド４０の各々に対して配置されている。
【0025】
第１実施形態では、固定部８３は、管８１のシャフト１０側であるＡ１側を固定する。管８１のロッド移動部材５０側であるＡ２側は、ロッド移動部材５０の孔５１に挿入され、自由端である。ロッド移動部材５０は、管８１に対して移動する。たとえば、固定部８３は、Ａ方向に直交するように配置された板状の部材である。固定部８３には、孔８３ａが形成されている。ロッド４０は、孔８３ａに挿入されている。管８１のＡ１側の端部は、固定部８３の孔８３ａに固定されている。すなわち、管８１のＡ１側の端部は、固定端である。管８１のＡ１側の端部は、たとえば、接着剤８３ｂにより、固定部８３の孔８３ａに固定されている。なお、管８１のＡ１側の端部を、溶接によって固定部８３の孔８３ａに固定してもよい。また、管８１のＡ１側の端部に雄ネジを形成し、固定部８３の孔８３ａに雌ネジを形成して、螺合により管８１のＡ１側の端部を固定部８３の孔８３ａに固定してもよい。固定部８３の孔８３ａは、４本のロッド４０に対応するように、固定部８３に４個形成されている。また、管８１のＡ２側の端部は、ロッド移動部材５０の孔５１に固定されていない。これにより、ロッド移動部材５０がＡ１側またはＡ２側に移動しても、管８１は移動しない。
【0026】
第１実施形態では、弾性部材８２は、ロッド移動部材５０の孔５１において、ロッド４０の基端と管８１との間に配置され、ロッド４０の外周を覆っている。弾性部材８２のＡ１側は、管８１に固定されない自由端である。弾性部材８２のＡ２側は、固定されない自由端である。なお、図４では、ロッド移動部材５０ａの１つの孔５１ａに配置された１つの弾性部材８２が図示されているが、実際には、ロッド移動部材５０ａに２つの孔５１ａが形成され、２本のロッド４０が各々孔５１に挿入されており、２つの孔５１には各々弾性部材８２が配置されている。ロッド移動部材５０ｂについても同様である。
【0027】
第１実施形態では、弾性部材８２は、圧縮コイルばねを含む。圧縮コイルばねの自然長のピッチｐは、ロッド４０の座屈長ｌ以下である。座屈長ｌは、下記の式により算出される。
Ｐｃｒ＝ｎπ２ＥＩ／ｌ２
Ｐｃｒは、座屈荷重である。Ｅは、ヤング率である。Ｉは、断面２次モーメントである。ｎは、末端係数である。
Ｐｃｒ＝ｎπ２ＥＩ／ｌ２
Ｐｃｒは、座屈荷重である。Ｅは、ヤング率である。Ｉは、断面２次モーメントである。ｎは、末端係数である。
【0028】
図１２に示すロッド移動部材５０ｂのように、ロッド移動部材５０ｂがＡ１側に移動した際には、弾性部材８２は、ロッド移動部材５０ｂの孔５１ｂの部分５１１側の段差部５１２と管８１とにより圧縮される。これにより、ロッド４０の座屈が、管８１および弾性部材８２により抑制される。また、図１２に示すロッド移動部材５０ａのように、ロッド移動部材５０ａがＡ２側に移動した際には、圧縮コイルばねからなる弾性部材８２の長さは、自然長となる。
【0029】
（手術器具の動作）
図１３に示すように、駆動部６１の駆動力によって、駆動機構７０のボールネジ７３が一方側に回転されることにより、ロッド移動部材５０ａがＡ２側に移動され、ロッド移動部材５０ｂがＡ１側に移動される。これにより、屈曲部２０は、Ｂ１側に屈曲する。
図１３に示すように、駆動部６１の駆動力によって、駆動機構７０のボールネジ７３が一方側に回転されることにより、ロッド移動部材５０ａがＡ２側に移動され、ロッド移動部材５０ｂがＡ１側に移動される。これにより、屈曲部２０は、Ｂ１側に屈曲する。
【0030】
図１４に示すように、駆動部６１の駆動力によって、駆動機構７０のボールネジ７３が他方側に回転されることにより、ロッド移動部材５０ａがＡ１側に移動され、ロッド移動部材５０ｂがＡ２側に移動される。これにより、屈曲部２０は、Ｂ２側に屈曲する。
【0031】
［第１実施形態の効果］
手術器具１００は、内部にロッド４０が挿入され、ロッド移動部材５０とシャフト１０との間に配置される管８１を備えている。これにより、ロッド移動部材５０によってロッド４０が押されている際のロッド４０の座屈が管８１によって抑制される。その結果、屈曲部２０の屈曲角度を大きくすることができる。
手術器具１００は、内部にロッド４０が挿入され、ロッド移動部材５０とシャフト１０との間に配置される管８１を備えている。これにより、ロッド移動部材５０によってロッド４０が押されている際のロッド４０の座屈が管８１によって抑制される。その結果、屈曲部２０の屈曲角度を大きくすることができる。
【0032】
ロッド４０におけるロッド移動部材５０側の部分は、ロッド移動部材５０の孔５１に挿入されている。手術器具１００は、ロッド移動部材５０の孔５１において、ロッド４０の基端と管８１との間に配置され、ロッド４０の外周を覆う弾性部材８２を備える。これにより、ロッド移動部材５０の孔５１におけるロッド４０の座屈を、弾性部材８２により抑制できる。
【0033】
弾性部材８２は、圧縮コイルばねを含み、圧縮コイルばねの自然長のピッチｐは、ロッド４０の座屈長ｌ以下である。これにより、ロッド移動部材５０の孔５１におけるロッド４０の座屈を圧縮コイルばねにより確実に抑制できる。
【0034】
ロッド移動部材５０は、一対配置され、ロッド４０および管８１は、各々、一対のロッド移動部材５０に対応するように複数配置されている。駆動部６１は、１つのモータからなる。手術器具１００は、１つのモータの駆動力により、一対のロッド移動部材５０の一方をシャフト１０の軸方向の一方に移動させるとともに、一対のロッド移動部材５０の他方をシャフト１０の軸方向の他方に移動させる駆動機構７０を備える。これにより、１つのモータにより、一対のロッド移動部材５０を互いに逆方向に移動できるので、一対のロッド移動部材５０ごとにモータを配置する場合と比べて、手術器具１００の構成を簡略化できるとともに、モータの制御を容易にできる。
【0035】
ロッド移動部材５０ａの第２部分５３ａは、シャフト１０の軸方向に直交する方向において、シャフト１０の一方側に配置され、ロッド移動部材５０ｂの第２部分５３ｂは、シャフト１０の軸方向に直交する方向において、シャフト１０の他方側に配置されている。これにより、第２部分５３ａおよび第２部分５３ｂがシャフト１０に対して別々の側に配置されるので、第２部分５３ａおよび第２部分５３ｂ同士の干渉を抑制できる。
【0036】
［第２実施形態］
図１５を参照して、第２実施形態による手術器具２００について説明する。手術器具２００では、シャフト１１０は、孔１１１を有している。管８１のシャフト１１０側であるＡ１側は、シャフト１１０の孔１１１の開口部１１１ａから挿入され、自由端である。ロッド移動部材５０と管８１とは固定されており、ロッド移動部材５０とともに管８１がシャフト１１０の孔１１１の内部を移動する。弾性部材８２は、シャフト１１０の孔１１１の内部において、管８１のシャフト１１０側であるＡ１側に配置されており、ロッド４０の外周を覆っている。具体的には、シャフト１１０において、シャフト１１０の溝付管１１２のＡ２側の部分に、弾性部材８２が配置される溝１１２ａが形成されている。なお、溝付管１１２の外周は、外管１１３に覆われている。弾性部材８２は、溝１１２ａと外管１１３とに囲まれた空間により形成された孔１１１に配置されている。弾性部材８２が配置される孔１１１のＡ２側の部分１１１ｂの直径は、孔１１１のＡ１側の部分１１１ｃの直径よりも大きい。管８１のＡ２側の基端は、ロッド移動部材５０に固定されている。ロッド移動部材５０がＡ１側に移動した場合、管８１は、孔１１１に挿入され、弾性部材８２は収縮する。ロッド移動部材５０がＡ２側に移動した場合、管８１は、孔１１１の内部をスライド移動し、弾性部材８２は伸長する。
図１５を参照して、第２実施形態による手術器具２００について説明する。手術器具２００では、シャフト１１０は、孔１１１を有している。管８１のシャフト１１０側であるＡ１側は、シャフト１１０の孔１１１の開口部１１１ａから挿入され、自由端である。ロッド移動部材５０と管８１とは固定されており、ロッド移動部材５０とともに管８１がシャフト１１０の孔１１１の内部を移動する。弾性部材８２は、シャフト１１０の孔１１１の内部において、管８１のシャフト１１０側であるＡ１側に配置されており、ロッド４０の外周を覆っている。具体的には、シャフト１１０において、シャフト１１０の溝付管１１２のＡ２側の部分に、弾性部材８２が配置される溝１１２ａが形成されている。なお、溝付管１１２の外周は、外管１１３に覆われている。弾性部材８２は、溝１１２ａと外管１１３とに囲まれた空間により形成された孔１１１に配置されている。弾性部材８２が配置される孔１１１のＡ２側の部分１１１ｂの直径は、孔１１１のＡ１側の部分１１１ｃの直径よりも大きい。管８１のＡ２側の基端は、ロッド移動部材５０に固定されている。ロッド移動部材５０がＡ１側に移動した場合、管８１は、孔１１１に挿入され、弾性部材８２は収縮する。ロッド移動部材５０がＡ２側に移動した場合、管８１は、孔１１１の内部をスライド移動し、弾性部材８２は伸長する。
【0037】
［第２実施形態の効果］
シャフト１１０の孔１１１の内部において管８１のシャフト１１０側にロッド４０の外周を覆う弾性部材８２が配置されているので、シャフト１１０の内部におけるロッド４０の座屈を、弾性部材８２により抑制できる。また、弾性部材８２がシャフト１１０の内部に配置されるので、弾性部材８２をロッド移動部材５０の内部に配置する場合と比べて、ロッド移動部材５０を小型化することができる。
シャフト１１０の孔１１１の内部において管８１のシャフト１１０側にロッド４０の外周を覆う弾性部材８２が配置されているので、シャフト１１０の内部におけるロッド４０の座屈を、弾性部材８２により抑制できる。また、弾性部材８２がシャフト１１０の内部に配置されるので、弾性部材８２をロッド移動部材５０の内部に配置する場合と比べて、ロッド移動部材５０を小型化することができる。
【0038】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【0039】
上記第１および第２実施形態では、ロッド４０の座屈を抑制するために、管８１と弾性部材８２との両方が配置される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ロッド４０の座屈を抑制するために、管８１のみが配置されていてもよい。
【0040】
上記第１および第２実施形態では、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂに、各々、２本のロッド４０が接続されている例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂに、各々、１本のみのロッド４０が接続されていてもよい。また、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂに、各々、３本以上のロッド４０が接続されていてもよい。
【0041】
上記第１および第２実施形態では、弾性部材８２が圧縮コイルばねからなる例を示したが、本開示はこれに限られない。弾性部材８２が圧縮コイルばね以外の、たとえば、伸び縮み可能な柔らかい管などでもよい。
【0042】
上記第１および第２実施形態では、１つの駆動部６１によって、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂの両方が移動される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ロッド移動部材５０ａおよびロッド移動部材５０ｂに対して、各々、駆動部６１を配置してもよい。
【0043】
上記第１および第２実施形態では、手術器具１００に本開示を適用する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、手術器具１００以外の屈曲部を有する機構に、本開示を適用してもよい。
【0044】
上記第１および第２実施形態では、駆動機構７０が、ボールネジ７３と、移動体７４と、移動体７５とを含む例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、図１６に示す変形例による手術器具４００の駆動機構３１０のように、駆動機構３１０がピニオン３１１を含んでいてもよい。そして、一対のロッド移動部材３２０の各々には、ラック３２１が配置されている。図１７に示すように、ピニオン３１１が図示しない駆動部により回転されることにより、一対のロッド移動部材３２０が移動する。また、図１８に示すように、一対のロッド移動部材３２０の各々は、直動機構３３０に支持されている。
【0045】
上記第１実施形態では、外管１１と、溝付管１２の溝１２ａと、スペーサ１５とによって、溝１２ａ内におけるロッド４０の座屈が防止される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、溝付管１２の溝１２ａに配置されたロッド４０の周囲をガイドパイプにより囲うことにより、溝１２ａ内におけるロッド４０の座屈を防止してもよい。
【0046】
上記第１実施形態では、弾性部材８２のＡ１側およびＡ２側の両方が、固定されない自由端である例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、弾性部材８２のＡ１側およびＡ２側のうちの一方が自由端であり、他方が固定端でもよい。
【0047】
［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【0048】
（項目１）
シャフトと、
前記シャフトの先端に接続される屈曲部と、
前記屈曲部の先端に配置されるエンドエフェクタと、
前記シャフトおよび前記屈曲部の内部に挿入され、前記屈曲部の前記エンドエフェクタ側に先端が固定されるロッドと、
前記ロッドの基端が固定されるロッド移動部材と、
前記ロッド移動部材を前記シャフトの軸方向に往復移動させる駆動部と、
内部に前記ロッドが挿入され、前記ロッド移動部材と前記シャフトとの間に配置される管と、を備え、
前記管は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されている、手術器具。
シャフトと、
前記シャフトの先端に接続される屈曲部と、
前記屈曲部の先端に配置されるエンドエフェクタと、
前記シャフトおよび前記屈曲部の内部に挿入され、前記屈曲部の前記エンドエフェクタ側に先端が固定されるロッドと、
前記ロッドの基端が固定されるロッド移動部材と、
前記ロッド移動部材を前記シャフトの軸方向に往復移動させる駆動部と、
内部に前記ロッドが挿入され、前記ロッド移動部材と前記シャフトとの間に配置される管と、を備え、
前記管は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されている、手術器具。
【0049】
（項目２）
前記ロッドにおける前記ロッド移動部材側の部分は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されており、
前記ロッド移動部材の孔において、前記ロッドの基端と前記管との間に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、項目１に記載の手術器具。
前記ロッドにおける前記ロッド移動部材側の部分は、前記ロッド移動部材の孔に挿入されており、
前記ロッド移動部材の孔において、前記ロッドの基端と前記管との間に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、項目１に記載の手術器具。
【0050】
（項目３）
前記弾性部材は、圧縮コイルばねを含み、
前記圧縮コイルばねの自然長のピッチは、前記ロッドの座屈長以下である、項目２に記載の手術器具。
前記弾性部材は、圧縮コイルばねを含み、
前記圧縮コイルばねの自然長のピッチは、前記ロッドの座屈長以下である、項目２に記載の手術器具。
【0051】
（項目４）
前記管の前記シャフト側を固定する固定部をさらに備え、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材の孔に挿入され、自由端であり、
前記ロッド移動部材は、前記管に対して移動する、項目３に記載の手術器具。
前記管の前記シャフト側を固定する固定部をさらに備え、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材の孔に挿入され、自由端であり、
前記ロッド移動部材は、前記管に対して移動する、項目３に記載の手術器具。
【0052】
（項目５）
前記シャフトは、孔を有しており、
前記管の前記シャフト側は、前記シャフトの孔の開口部から挿入され、前記シャフトの前記開口部に対して移動する自由端であり、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材に固定され、
前記シャフトの孔の内部において、前記管のシャフト側に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、項目１から項目３までのいずれか１項に記載の手術器具。
前記シャフトは、孔を有しており、
前記管の前記シャフト側は、前記シャフトの孔の開口部から挿入され、前記シャフトの前記開口部に対して移動する自由端であり、
前記管の前記ロッド移動部材側は、前記ロッド移動部材に固定され、
前記シャフトの孔の内部において、前記管のシャフト側に配置され、前記ロッドの外周を覆う弾性部材を、さらに備える、項目１から項目３までのいずれか１項に記載の手術器具。
【0053】
（項目６）
前記ロッド移動部材は、一対配置され、
前記ロッドおよび前記管は、前記一対のロッド移動部材に対応するように複数配置され、
前記駆動部は、１つのモータからなり、
前記１つのモータの駆動力により、前記一対のロッド移動部材の一方を前記シャフトの軸方向の一方に移動させるとともに、前記一対のロッド移動部材の他方を前記シャフトの軸方向の他方に移動させる駆動機構をさらに備える、項目１から項目５までのいずれか１項に記載の手術器具。
前記ロッド移動部材は、一対配置され、
前記ロッドおよび前記管は、前記一対のロッド移動部材に対応するように複数配置され、
前記駆動部は、１つのモータからなり、
前記１つのモータの駆動力により、前記一対のロッド移動部材の一方を前記シャフトの軸方向の一方に移動させるとともに、前記一対のロッド移動部材の他方を前記シャフトの軸方向の他方に移動させる駆動機構をさらに備える、項目１から項目５までのいずれか１項に記載の手術器具。
【0054】
（項目７）
前記一対のロッド移動部材は、各々、
前記駆動機構に接続される第１部分と、
前記第１部分に接続され、前記ロッドが接続される第２部分と、を含み、
前記一対のロッド移動部材の各々の前記第１部分は、前記シャフトの軸方向に沿って直列配置され、
前記一対のロッド移動部材の一方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの一方側に配置され、
前記一対のロッド移動部材の他方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの他方側に配置されている、項目６に記載の手術器具。
前記一対のロッド移動部材は、各々、
前記駆動機構に接続される第１部分と、
前記第１部分に接続され、前記ロッドが接続される第２部分と、を含み、
前記一対のロッド移動部材の各々の前記第１部分は、前記シャフトの軸方向に沿って直列配置され、
前記一対のロッド移動部材の一方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの一方側に配置され、
前記一対のロッド移動部材の他方の前記第２部分は、前記シャフトの軸方向に直交する方向において、前記シャフトの他方側に配置されている、項目６に記載の手術器具。
【符号の説明】
【0055】
１０ シャフト
２０ 屈曲部
２２ エンドエフェクタ
４０ ロッド
５０、５０ａ、５０ｂ ロッド移動部材
５１、５１ａ、５１ｂ 孔
５２ａ、５２ｂ 第１部分
５３ａ、５３ｂ 第２部分
６１ 駆動部
７０ 駆動機構
８１ 管
８２ 弾性部材
８３ 固定部
１００、２００、４００ 手術器具
１１１ 孔
１１１ａ 開口部
３１０ 駆動機構
ｌ 座屈長
ｐ ピッチ
２０ 屈曲部
２２ エンドエフェクタ
４０ ロッド
５０、５０ａ、５０ｂ ロッド移動部材
５１、５１ａ、５１ｂ 孔
５２ａ、５２ｂ 第１部分
５３ａ、５３ｂ 第２部分
６１ 駆動部
７０ 駆動機構
８１ 管
８２ 弾性部材
８３ 固定部
１００、２００、４００ 手術器具
１１１ 孔
１１１ａ 開口部
３１０ 駆動機構
ｌ 座屈長
ｐ ピッチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】