特許7401075IP Force 特許公報全文掲載

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技術分野

軟性内視鏡を操作・制御することができる内視鏡操作システムに関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

軟性内視鏡による検査での疼痛の原因の第一は、大腸を腹腔内で支える役割をする腸間膜が内視鏡の挿入により過伸展させられることにより起こる。従って、内視鏡医は、この過伸展をなるべく起こさないように内視鏡を挿入する技術を身に付けるトレーニングを積み重ねる。この挿入操作は、右手によるスコープの回旋・挿抜動作および左手による先端の上下左右の先端アングル操作により行われる。しかし、これをロボット操作するには、軟性内視鏡により腸管を操作する内臓感覚がマスター装置を操作する双方向で伝達されることが必要である。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の内視鏡操作システムは、軟性内視鏡の動作を指示するためのマスター装置と、前記マスター装置からの指示により軟性内視鏡を動作させるスレーブ装置と、前記マスター装置および前記スレーブ装置を制御する制御装置とを備え、前記マスター装置は、前記軟性内視鏡の進退方向および軸回転の動作指示する第１操作手段と、前記軟性内視鏡における挿入部の先端部の湾曲方向を指示する第２操作手段と、前記第１操作手段の動作・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の内視鏡操作システムは、軟性内視鏡の進退方向への移動、軸回転、挿入部の上下方向および左右方向への湾曲等の操作全部に双方向力覚フィードバックを掛けることができるので、軟性内視鏡により腸管を操作する内臓感覚を、マスター装置を操作する操作者に感じさせることが可能である。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の実施の形態１に係る内視鏡操作システム全体の構成を説明するための図である。
【図2】 図１に示す内視鏡操作システムのスレーブ装置全体の構成を説明するための図である。
【図3】 図２に示すスレーブ装置の基台部から一部を透過した状態の図であり、（Ａ）は、挿入部側から見た図、（Ｂ）は（Ａ）の反対側から見た図である。
【図4】 図３に示すスレーブ装置の可動部から一部を透過した状態の図である。
【図5】 図４に示す可動部から軟性内視鏡を取り外した状態の図である。
【図6】 図４に示す可動部を説明するための図であり、（Ａ）は垂直断面図、（Ｂ）は一部を透過した状態の図である。
【図7】 図２に示すスレーブ装置における懸架部を説明するための図であり、（Ａ）は一部拡大図、（Ｂ）はレール部およびスライド部を説明するための図である。
【図8】 図７に示すスライド部の把持部を説明するための拡大図である。
【図9】 図１に示す内視鏡操作システムのマスター装置全体の構成を説明するための図である。
【図10】 図９に示すマスター装置の基台部から一部を透過した状態の図である。
【図11】 図１０に示すマスター装置の可動部から一部を透過した状態の図であり、（Ａ）は側方から見た図、（Ｂ）は指示部側から見た図である。
【図12】 図１に示す内視鏡操作システムの制御装置を示すブロック図である。
【図13】 図１に示す内視鏡操作システムを示すブロック線図であり、軟性内視鏡を進退方向に移動させる際の図である。
【図14】 図１に示す内視鏡操作システムを示すブロック線図であり、軟性内視鏡を軸回転させる際の図である。
【図15】 図１に示す内視鏡操作システムを示すブロック線図であり、軟性内視鏡における挿入部の先端部を上下方向に動作させる際の図である。
【図16】 図１に示す内視鏡操作システムを示すブロック線図であり、軟性内視鏡における挿入部の先端部を左右方向に動作させる際の図である。
【図17】 図１２に示す制御装置の各部の構成を説明するための図であり、（Ａ）は進退方向制御部および軸回転制御部の構成を示す第１制御部の図、（Ｂ）は第１ハンドル制御部および第２ハンドル制御部の構成を示す第２制御部の図である。
【図18】 図１７（Ａ）に示す第１制御部の第１マスター制御部および第１スレーブ制御部と、図１７（Ｂ）に示す第２制御部の第２マスター制御部および第２スレーブ制御部とに含まれる共通ユニット部の構成の図である。
【図19】 本発明の実施の形態２に係る内視鏡操作システムの共通ユニット部の構成を示す図である。
【図20】 本発明の実施の形態３に係る内視鏡操作システムの共通ユニット部の構成を示す図である。

代表図 図1本件の代表的な図

１ 内視鏡操作システム ２ スレーブ装置 ２１ 基台部 ２１１ フレーム部 ２１１ａ 棒状部材 ２１１ｂ 連結部材 ２１２ レール部 ２１３ 進退方向駆動部 ２１３ａ コイル部 ２１３ｂ シャフト部 ２１４ リニアエンコーダ ２１４ａ 走査ヘッド ２１４ｂ スケール ２２ 可動部 ２２１ 台座部 ２２２ 軸回転駆動部 ２２２１ 大ギア ２２２２ 小ギア ２２２３ モータ ２２３ ロータリエンコーダ ２２４ 保持部 ２２４１ 棚部 ２２４２ 筒部 ２２５ ハンドル駆動部 ２２５１ 嵌合部 ２２５１ａ 嵌合部 ２２５１ｂ 第２嵌合部 ２２５２ 中継部 ２２５２ａ 第１中継部 ２２５２ｂ 第２中継部 ２２５３ 大ギア ２２５３ａ 第１大ギア ２２５３ｂ 第２大ギア ２２５４ 小ギア ２２５４ａ 第１小ギア ２２５４ｂ 第２小ギア ２２５５ モータ ２２５５ａ 第１モータ ２２５５ｂ 第２モータ ２２６ ハンドル検出部 ２２６１ 第１ロータリエンコーダ ２２６２ 第２ロータリエンコーダ ２３ 懸架部 ２３１ 支柱部 ２３２ レール部 ２３２ａ 溝 ２３３ スライド部 ２３３１ 足部 ２３３２ 腕部 ２３３３ 把持部 ２３３３ａ，２３３３ｂ，２３３３ｃ，２３３３ｄ 棒状部材 ２３３３ｆ，２３３３ｇ，２３３３ｈ 支持部材 ２３３３ｅ リング部材 ２３３０ ゲート部 ３ マスター装置 ３１ 基台部 ３１１ フレーム部 ３１１ａ 棒状部材 ３１１ｂ 連結部材 ３１２ レール部 ３１３ 進退方向駆動部 ３１３ａ コイル部 ３１３ｂ シャフト部 ３１４ リニアエンコーダ ３１４ａ 走査ヘッド ３１４ｂ スケール ３２ 可動部 ３２１ 台座部 ３２２ 指示部 ３２３ 軸回転駆動部 ３２３１ シャフト ３２３２ 大ギア ３２３３ 小ギア ３２３４ モータ ３２４ ロータリエンコーダ ３２５ ハンドル指示部 ３２５１ 操作棒 ３２５２ 第１操作棒駆動部 ３２５２ａ 第１軸部 ３２５２ｂ 第１ギア群 ３２５２ｃ 第１モータ ３２５３ 第１ロータリエンコーダ ３２５４ 第２操作棒駆動部 ３２５４ａ 第２軸部 ３２５４ｂ 第２ギア群 ３２５４ｃ 第２モータ ３２５５ 第２ロータリエンコーダ ３２６ 進退方向動作用スイッチ ３２７ アングルロック用スイッチ ３２８ 精密動作用スイッチ ４ 制御装置 ４１ 進退方向制御部 ４２ 軸回転制御部 ４３ 第１ハンドル制御部 ４４ 第２ハンドル制御部 ４５ 表示制御部 ４６ 入力制御部 ４７ 記憶部 ４８ 出力部 ４１０ 第１制御部 ４１１ 第１マスター制御部 ４１２ 第１スレーブ制御部 ４１０１ａ，４１０１ｂ，４１０１ｃ 乗算器 ４１０２ａ，４１０２ｂ 減算器 ４１０３ａ，４１０３ｂ 乗算器 ４１０４ 加算器 ４１０５ 加算器 ４１０６ 除算器 ４１０７ａ 減算器 ４１０７ｂ 加算器 ４１０８ａ 減算器 ４２０ 第２制御部 ４２０１，４２０２ スイッチ ４２０３ 加算器 ４２１ 第２マスター制御部 ４２２ 第２スレーブ制御部 ４３０Ａ，４３０Ｂ，４３０Ｃ 共通ユニット部 ４３１ 微分フィルタ ４３２ 遅れ要素 ４３３ ノミナルモデル用演算手段 ４３４ 減算器 ４３５ 乗算器 ４３６ 減算器 ４３７ 遅れ要素 ４３８ 実モデル用演算手段 ４３８ｘ ロードセルモデル用演算手段 ４３９ 減算器 ４３９ｘ 加算器 ４４１，４４２ 乗算器 ４４３ 加算器 ５，６ モータドライバ装置 ７ 表示装置 ８ 入力装置 Ｅ 軟性内視鏡 Ｅ１ 挿入部 Ｅ２ 操作部 Ｅ３１ 上下ハンドル Ｅ３２ 左右ハンドル Ｆ１，Ｆ２ 進退方向

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