特許 7451003 鉗子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-08

(45)【発行日】2024-03-18

(54)【発明の名称】鉗子装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/29 20060101AFI20240311BHJP

【ＦＩ】

A61B17/29

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023567092

(86)(22)【出願日】2022-03-23

(86)【国際出願番号】 JP2022013612

(87)【国際公開番号】W WO2023181203

(87)【国際公開日】2023-09-28

【審査請求日】2023-10-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515075692

【氏名又は名称】リバーフィールド株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122183

【弁理士】

【氏名又は名称】小澤 一郎

(72)【発明者】

【氏名】秋吉 一樹

【審査官】槻木澤 昌司

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２１１９１１６７８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特表２０１３－５３０７７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／２９－１７／２９５

Ａ６１Ｂ ３４／３０－３４／３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象の処置を行う処置部を有する先端部と、
前記先端部と接続される柱状部品と、
前記柱状部品の、前記先端部と接続される側と反対側に接続されるパイプと、
前記先端部から前記柱状部品にかけて装着されるカバーと、
前記カバーの裏面に設けられており、前記カバーよりも変形しにくい変形抑制部材と、を備え、
前記柱状部品は、外周に凹部が形成されており、材質がエンジニアリングプラスチックで構成されており、
前記変形抑制部材は、前記凹部に嵌まる形状を有することを特徴とする鉗子装置。

【請求項2】

対象の処置を行う処置部を有する先端部と、
前記先端部と接続される柱状部品と、
前記柱状部品の、前記先端部と接続される側と反対側に接続されるパイプと、
前記先端部から前記柱状部品にかけて装着されるカバーと、
前記カバーの裏面に設けられており、前記カバーよりも変形しにくい変形抑制部材と、を備え、
前記柱状部品は、外周に凹部が形成されており、材質がＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）又はＰＥＩ（ポリエーテルイミド）で構成されており、
前記変形抑制部材は、前記凹部に嵌まる形状を有することを特徴とする鉗子装置。

【請求項3】

前記変形抑制部材は、スリットを有する筒状又はリング状の部品であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉗子装置。

【請求項4】

前記変形抑制部材は、分割された複数の部品で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の鉗子装置。

【請求項5】

前記カバーは、前記先端部を覆う部分の裏面の一部が前記変形抑制部材で覆われていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鉗子装置。

【請求項6】

前記先端部は、処置部が動作するための関節部を有し、
前記カバーは、前記関節部を覆う部分の裏面が前記変形抑制部材で覆われていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鉗子装置。

【請求項7】

前記カバーは、ブチルゴム又はシリコーンゴムから形成されており、
前記変形抑制部材は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＳＵＳ（ステンレス鋼）及びＡｌ（アルミニウム）からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の鉗子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉗子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、術者の負担軽減や、医療施設の省人化を図るためにロボット（マニピュレータ）を利用した医療処置の提案がされている。外科分野では、術者が遠隔操作可能な手術用マニピュレータを操作して患者の処置を行う、手術用マニピュレータシステムに関する提案が行われている。

【0003】

手術用マニピュレータの先端には各種の術具が装着されており、術具として手術の際に人体の組織を把持する鉗子が知られている。例えば、特許文献１には、外科用処置具における少なくとも基部の周囲を覆う筒状に形成された部材である外科処置具用カバーが開示されている。外科処置具用カバーは、絶縁性を有する材料から形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１９５４０２号公報

【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、前述の外科処置具用カバーは、内視鏡外科手術などで使用可能なゴムなどの柔軟性を有する材料から形成されている。そのため、外科用処置具をトロッカーを通して挿抜する際に、トロッカーの端部にカバーが引っかかる可能性がある。そのため、場合によってはカバーが外科用処置具から抜けたりズレたりするおそれがある。例えば、カバーが外科用処置具からズレると、絶縁性能に影響を与える。一方、外科用処置具から抜けにくいカバーは、装着性に改善の余地がある。

【0006】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる新たな技術を提供することにある。あるいは、その例示的な目的の他の一つは、鉗子装置へのカバーの装着性が良好な新たな技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の鉗子装置は、対象の処置を行う処置部を有する先端部と、先端部と接続される柱状部品と、柱状部品の、先端部と接続される側と反対側に接続されるパイプと、先端部から柱状部品にかけて装着されるカバーと、カバーの裏面に設けられており、カバーよりも変形しにくい変形抑制部材と、を備える。柱状部品は、外周に凹部が形成されており、変形抑制部材は、凹部に嵌まる形状を有する。

【0008】

この態様によると、柱状部品の外周に形成された凹部に変形抑制部材が嵌まることで、変形抑制部材が設けられているカバーが抜けにくくなる。

【0009】

変形抑制部材は、スリットを有する筒状又はリング状の部品であってもよい。これにより、カバーを摘まむことで変形抑制部材を変形させながらカバーを装着することができる。

【0010】

変形抑制部材は、分割された複数の部品で構成されていてもよい。これにより、変形抑制部材全体を変形させやすい。

【0011】

カバーは、先端部を覆う部分の裏面の一部が変形抑制部材で覆われていない。変形抑制部材で裏面が覆われていないカバーの先端側にトロッカーの端部が食い込んでも、カバーは撓みづらい（変形しにくい）ため、変形抑制部材の大きさ（被覆面積）を小さくできる。

【0012】

先端部は、処置部が動作するための関節部を有してもよい。カバーは、関節部を覆う部分の裏面が変形抑制部材で覆われていなくてもよい。カバーより変形しにくい変形抑制部材で関節部を覆うと、関節部の動きの妨げになる。そこで、関節部を覆う部分の裏面を変形抑制部材で覆わないことで、カバーの抜けを抑制しつつ処置部の動作抵抗を低減できる。

【0013】

カバーは、ブチルゴム又はシリコーンゴムから形成されており、変形抑制部材は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）及びＰＳＵ（ポリスルホン）からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていてもよい。これにより、比較的柔らかい材料から形成されているカバーの装着性が向上し、装着後にはトロッカーの食い込みによるカバーの変形を抑制できる。

【0014】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる。あるいは、本発明によれば、鉗子装置にカバーを装着しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施の形態に係る鉗子装置の正面図である。

【図2】図２（ａ）～図２（ｂ）は、ジョイントカバーがベースキャップから抜ける様子を説明するための模式図である。

【図3】図３（ａ）は、本実施の形態に係るカバーの要部を示す縦断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のカバーをＡ方向から見た正面図である。

【図4】本実施の形態に係る鉗子装置における変形抑制部材近傍を拡大した図である。

【図5】本実施の形態に係るカバーの後端部を摘まんだ様子を説明するための模式図である。

【図6】図６（ａ）～図６（ｃ）は、本実施の形態にかかるカバーをベースキャップに装着する様子を示す模式図である。

【図7】本実施の形態の変形例に係るジョイントカバーの要部を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0018】

（鉗子装置）
図１は、本実施の形態に係る鉗子装置の正面図である。図１に示す医療用の鉗子装置１０は、一対の把持部１２ａ，１２ｂと、一対の把持部１２ａ，１２ｂを保持する支持体１４と、支持体１４を回転可能に支持する第１の回転軸１６と、第１の回転軸１６を保持するベース部品１８と、第１の回転軸１６と同軸に配置されている４つのガイドプーリ（不図示）と、一対の把持部１２ａ，１２ｂと同軸に保持される４つのジョープーリ２０と、４つのガイドプーリと４つのジョープーリ２０との間に掛けられた４本のワイヤ２２と、支持体１４を第１の回転軸１６を中心に回転させるための２本のワイヤ２４と、を備えている。

【0019】

ベース部品１８は、柱状部品であるベースキャップ２６の先端側と連結されている。ベースキャップ２６の後端側はパイプ２８と連結されている。本実施の形態に係る鉗子装置１０は、支持体１４からベースキャップ２６の後端部まで、円筒状のジョイントカバー３０で覆われている。これにより、手術中にワイヤやプーリ等の部品間の隙間に異物が入り込みにくくなる。なお、ジョイントカバー３０は、支持体１４に加えて把持部１２ａ，１２ｂの一部を覆うように構成されていてもよい。また、把持部１２ａ，１２ｂに電気を通して患者の組織を止血するタイプの鉗子装置の場合、絶縁性を有するジョイントカバー３０が用いられる。

【0020】

ベースキャップ２６は、材質がエンジニアリングプラスチック等で構成されている円筒状（柱状）の樹脂部品である。これにより、部品強度と絶縁性を両立し得る。具体的には、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）やＰＥＩ（ポリエーテルイミド）といった材料が用いられるが、これらに限られない。

【0021】

パイプ２８の材質は、例えば、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）やＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）が用いられる。ジョイントカバー３０は、絶縁性が高く屈曲性に優れた材料が好ましく、例えば、ブチルゴムやシリコーンゴム、ポリエチレンが用いられるが、これらに限られない。

【0022】

このように、本実施の形態に係る鉗子装置１０は、手術対象の処置を行う処置部としての把持部１２ａ，１２ｂを有する先端部３１と、先端部３１と接続されるベースキャップ２６と、ベースキャップ２６の、先端部３１と接続される側と反対側に接続されるパイプ２８と、先端部３１からベースキャップ２６にかけて装着されるジョイントカバー３０と、を備える。

【0023】

図２（ａ）～図２（ｂ）は、ジョイントカバーがベースキャップから抜ける様子を説明するための模式図である。鉗子装置１０は、腹腔鏡手術の際にトロッカー３２を介して患者の体内に挿入される。挿入された鉗子装置１０は患者の体内で傾いたりスライドしたりする場合がある。そのため、トロッカー３２の端部３２ａに引っかかったジョイントカバー３０（図２（ａ））は、そのまま鉗子装置１０がトロッカー３２から抜ける方向に動く際に一部がベースキャップ２６の凹部２６ａから浮き上がる（図２（ｂ））。そのため、ジョイントカバー３０とベースキャップ２６の凹部２６ａとの接触面積が減り、摩擦が減少することで更にジョイントカバー３０が抜けやすくなる。

【0024】

その状態で更にジョイントカバー３０にトロッカー３２から力が加わると、最終的にジョイントカバー３０が鉗子装置１０から抜け落ちる可能性がある。そこで、本実施の形態に係る鉗子装置１０は、トロッカー３２の端部３２ａがジョイントカバー３０に引っかかったり食い込んだりしないように、ジョイントカバー３０の表面を覆い、ジョイントカバー３０より変形しにくい材料からなる変形抑制部材３６を備える。

【0025】

図３（ａ）は、本実施の形態に係るカバーの要部を示す縦断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のカバーをＡ方向から見た正面図である。本実施の形態に係るジョイントカバー３０は、裏面にジョイントカバー３０よりも変形しにくい変形抑制部材３６が設けられている。ここで、変形しにくいとは、変形抑制部材３６の材料がジョイントカバー３０の材料よりも硬い場合（ヤング率や弾性率が大きい場合）だけでなく、変形抑制部材３６の形状や大きさを調整することでジョイントカバー３０と比較して剛性が高い構造とする場合も含む。このような場合、裏面の一部が変形抑制部材３６と機械的又は化学的に結合しているジョイントカバー３０は、ジョイントカバー３０単独よりも変形しにくくなる。

【0026】

図４は、本実施の形態に係る鉗子装置における変形抑制部材近傍を拡大した図である。図４に示すように、変形抑制部材３６は、ベースキャップ２６に装着されたジョイントカバー３０の内周側の裏面３０ｂに結合した部材である。また、変形抑制部材３６が裏面３０ｂに設けられている部分のジョイントカバー３０の表面３０ｃに仮にトロッカー３２が当接しても、変形抑制部材３６がジョイントカバー３０より変形しにくい材料からなるため、ジョイントカバー３０自体も変形しにくくなる。

【0027】

本実施の形態に係る変形抑制部材３６は、筒状又はリング状の部材である。これにより、トロッカー３２と鉗子装置１０が接触する接触位置Ｐが変形抑制部材３６の周方向のどの位置であっても、当接したトロッカー３２によるジョイントカバー３０の変形を抑制できる。

【0028】

また、図４に示すように、ベースキャップ２６は、外周に環状の凹部２６ａが形成されている。そして、前述の変形抑制部材３６は、凹部２６ａに嵌まる形状を有する。このように、ベースキャップ２６の外周に形成された環状の凹部２６ａに、ジョイントカバー３０よりも変形しにくい変形抑制部材３６が嵌まることで、図２（ｂ）に示すようなジョイントカバー３０の一部が変形してベースキャップ２６の凹部２６ａから浮き上がることが抑制される。

【0029】

また、ジョイントカバー３０が浮き上がりにくくなることで、ベースキャップ２６の凹部２６ａに嵌まっている変形抑制部材３６が段差２６ｃに引っかかった状態が維持される。つまり、変形抑制部材３６が設けられているジョイントカバー３０は、ベースキャップ２６から抜けにくくなる。

【0030】

図５は、本実施の形態に係るカバーの後端部を摘まんだ様子を説明するための模式図である。図６（ａ）～図６（ｃ）は、本実施の形態にかかるカバーをベースキャップに装着する様子を示す模式図である。本実施の形態に係る変形抑制部材３６は、図５に示すように、軸方向Ａｘに形成された複数のスリット３６ａが設けられている。これにより、ジョイントカバー３０の外周を矢印Ｂ方向に摘まむと（あるいは摘ままずにジョイントカバー３０を軸方向に挿入すると）、変形抑制部材３６の２つに分かれた部分が矢印Ｃ方向に拡がる。そのため、図６（ｂ）に示すように、変形抑制部材３６の直径を拡げながら（変形抑制部材３６を変形させながら）ジョイントカバー３０をベースキャップ２６の凹部２６ａに装着できる（図６（ｃ）参照）。このように、変形抑制部材３６は、分割された複数の部品で構成されているので、変形抑制部材３６全体が変形しやすくなる。また、ジョイントカバー３０の脱着時の作業性を向上しつつ、手術中に脱げるリスクを低減させることができる。

【0031】

また、本実施の形態に係るジョイントカバー３０は、先端部３１を覆う部分の裏面の一部３０ｄが変形抑制部材３６で覆われていない。変形抑制部材３６で裏面が覆われていないジョイントカバー３０の先端側にトロッカー３２の端部３２ａが食い込んでも、先端部３１のジョイントカバー３０は撓みづらい（変形しにくい）ため、変形抑制部材３６の大きさ（被覆面積）を小さくできる。

【0032】

なお、本実施の形態に係る先端部３１は、図１に示すように、処置部である把持部１２ａ，１２ｂ全体の屈曲動作をする際の関節部となる第１の回転軸１６と、把持部１２ａ，１２ｂの開閉動作をする際の関節部となる第２の回転軸３８と、が設けられている。そして、本実施の形態に係るジョイントカバー３０は、関節部を覆う部分の裏面が変形抑制部材で覆われていない。ジョイントカバー３０より変形しにくい材料からなる変形抑制部材３６で関節部を覆うと、関節部の動きの妨げになる。そこで、関節部を覆う部分の裏面を変形抑制部材３６で覆わないことで、ジョイントカバー３０の抜けを抑制しつつ処置部の動作抵抗を低減できる。

【0033】

次に各部の径や長さについて説明する。本実施の形態に係るジョイントカバー３０のパイプ側の端面３０ａの直径ｄ１は４．０～１５．０ｍｍの範囲（好ましくは８．４±１．５ｍｍの範囲）で設定されている。また、ジョイントカバー３０の厚みは０．６±０．５ｍｍの範囲で設定されている。変形抑制部材３６の直径ｄ２は４．１～１５．１ｍｍの範囲（好ましくは７．８±１．５ｍｍの範囲）で設定されている。また、変形抑制部材３６の厚みは０．０５～０．３ｍｍの範囲で設定されている。また、ジョイントカバー３０の端面３０ａは、パイプ２８の端面２８ａに覆われているとよい。また、パイプ２８の直径ｄ４は４．０～１５．０ｍｍの範囲（好ましくは８．４±１．５ｍｍの範囲）で設定されている。

【0034】

ジョイントカバー３０は、鉗子装置１０が挿入されるトロッカーの内径ｄ５よりも直径ｄ１が小さい。これにより、鉗子装置１０をトロッカー３２に挿入することができる。本実施の形態に係る内径ｄ５は、５．０～１５．０ｍｍの範囲（好ましくは１０～１５ｍｍの範囲）で設定されており、トロッカー３２の有効長Ｌ２は、３０～２００ｍｍの範囲（好ましくは３０～１００ｍｍの範囲）で設定されている。トロッカー３２の表面材質は、例えば、ポリカーボネートやポリオレフィンといった樹脂、ステンレス等の金属である。

【0035】

ジョイントカバー３０の直径ｄ１が大きすぎると、トロッカー３２に対して鉗子装置１０の姿勢変化が小さくなってしまう。一方、直径ｄ１が小さすぎると、鉗子装置１０に対するトロッカー３２の傾きαが大きくなりがちになり、接触位置Ｐにおけるトロッカー３２の端部３２ａのジョイントカバー３０への食い込み（接触荷重）が大きくなる。そこで、鉗子装置１０を挿抜するトロッカー３２に対して、傾きαが鋭角となるように、ジョイントカバー３０の直径ｄ１と、トロッカー３２の内径ｄ５及び有効長Ｌ２との大きさを設定するとよい。

【0036】

本実施の形態に係るベースキャップ２６は、処置部である把持部１２ａ，１２ｂの開閉や屈曲といった動作をさせるワイヤ２２やワイヤ２４が通る貫通孔２６ｂを有している。また、ベースキャップ２６のパイプ２８側に設けられている凹部２６ａは、長さＬ１が７．０±３ｍｍの範囲であり、凹部２６ａの小径部分の直径ｄ６が３．０～１１．９ｍｍの範囲（好ましくは７．２±１．５ｍｍの範囲）で設定されている。また、ベースキャップ２６の大径部分の直径ｄ７は３．１～１２．０ｍｍの範囲（好ましくは７．８±１．５ｍｍの範囲）で設定されている。

【0037】

なお、変形抑制部材３６は、剛性及び表面の摺動性が高い材料が好ましく、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）及びＰＳＵ（ポリスルホン）からなる群から選択される少なくとも一つを含む樹脂材料から形成されているとよい。あるいは、変形抑制部材３６は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）やＡｌ（アルミニウム）といった金属材料からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていてもよい。ただし、変形抑制部材３６はこれらの材料に限られない。これにより、比較的柔らかい材料から形成されているジョイントカバー３０の装着性が向上し、装着後にはトロッカー３２の食い込みによるジョイントカバー３０の変形を抑制できる。特に、表面硬度が高く摺動性が良い変形抑制部材の場合、装着性がより向上する。

【0038】

図７は、本実施の形態の変形例に係るジョイントカバーの要部を示す縦断面図である。前述のように、変形抑制部材３６で裏面が覆われていないジョイントカバー４０の先端側にトロッカー３２の端部３２ａが当接する場合がある。そこで、変形例に係るジョイントカバー４０は、変形抑制部材３６で裏面が覆われていないジョイントカバー４０の先端側の表面側に、絶縁性が高く屈曲性に優れ更に表面硬度が高い環状の高硬度材料４２が設けられている。高硬度材料４２、例えば、フィルム状のポリエチレンが用いられる。これにより、ジョイントカバー４０の先端側にトロッカー３２の端部３２ａが当接する場合であっても、端部３２ａがジョイントカバー４０に食い込みにくくなる。

【0039】

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる。

【符号の説明】

【0041】

１０ 鉗子装置、１２ａ，１２ｂ 把持部、 １４ 支持体、 １６ 第１の回転軸、 １８ ベース部品、 ２２，２４ ワイヤ、 ２６ ベースキャップ、 ２６ａ 凹部、 ２６ｂ 貫通孔、 ２６ｃ 段差、 ２８ パイプ、 ２８ａ 端面、 ３０ ジョイントカバー、 ３０ａ 端面、 ３０ｂ 裏面、 ３０ｃ 表面、 ３０ｄ 一部、 ３１ 先端部、 ３２ トロッカー、 ３２ａ 端部、 ３６ 変形抑制部材、 ３６ａ スリット、 ３８ 第２の回転軸、 ４０ ジョイントカバー、 ４２ 高硬度材料。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】