WO2018179140A1 - 医療用処置具 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a medical treatment instrument.
- a medical treatment tool that performs a procedure by grasping a living tissue or the like is known (for example, see Patent Document 1).
- This medical treatment tool closes the gripping portion by a traction force applied to the operation portion disposed at the proximal end of the insertion portion by the gripping portion disposed at the distal end of the elongated insertion portion, and amplifies the traction force by a toggle mechanism. High gripping force by the gripping part is achieved.
- the amplification factor by the toggle mechanism provided in the medical treatment tool of Patent Document 1 depends on the length dimension of the link member constituting the toggle mechanism. It is necessary to increase the length.
- the link member needs to extend in the direction intersecting the traction force transmitting member for applying traction force, i.e., in the radial direction of the insertion portion. If the link member is lengthened, the diameter of the insertion portion must be increased, There is an inconvenience that the diameter of the insertion portion necessary for a medical treatment instrument that needs to be treated with minimal invasiveness cannot be reduced.
- the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a medical treatment instrument capable of treating a treatment target site with a large force while reducing the diameter.
- One aspect of the present invention includes an elongated flexible insertion portion, a gripping piece supported at the distal end of the insertion portion so as to be swingable about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the insertion portion, and a proximal end of the insertion portion.
- a drive unit disposed to generate power for driving the gripping piece, a first power transmission member for transmitting the power generated by the drive unit to a tip of the insertion unit, and the first power transmission member
- a medical treatment instrument including a linear second power transmission member that swings the grip piece by rotating it around.
- the grip piece at the distal end of the insertion portion is swung to perform the treatment.
- the power generated by the drive unit is transmitted to the tip of the insertion unit by the first power transmission member, amplified by the power amplification mechanism, and then transmitted to the pulley by the second power transmission member, and the gripping piece is swung by the rotation of the pulley. Be made.
- the grip piece can be operated with a small amount of power, and the power transmitted by the linear second power transmission member in a small space by the pulley can be gripped.
- the force can be converted to a force for swinging the piece, and the diameter of the insertion portion can be reduced.
- the power amplification mechanism is a movable pulley supported to be movable in a direction along the longitudinal axis of the insertion portion, and the first power transmission member is a linear member wound around the movable pulley. And one end of the second power transmission member may be attached to the rotating shaft of the movable pulley.
- the movable pulley around which the first power transmission member is wound moves in the direction along the longitudinal axis of the insertion portion, and is attached to the rotation shaft of the movable pulley.
- the pulled second power transmission member is pulled, and the pulley around which the second power transmission member is wound rotates to swing the gripping piece.
- the movable pulley as a moving pulley, the force that pulls the first power transmission member is doubled and the second power transmission member is pulled, so the power generated by the drive unit is amplified and the gripping piece is It can be swung.
- the movable pulley moves in the direction along the longitudinal axis of the insertion portion, it is not necessary to increase the diameter of the insertion portion, and the diameter can be reduced.
- the power amplification mechanism includes a stepped pulley including a large diameter portion and a small diameter portion, the first power transmission member is wound around the large diameter portion, and the second power transmission member is It may be wound around the small diameter part.
- the stepped pulley around which the first power transmission member is wound around the large diameter portion is rotated and wound around the small diameter portion of the stepped pulley.
- the second power transmission member can be pulled to rotate the pulley and swing the gripping piece. Since the force pulling the second power transmission member amplifies the force pulling the first power transmission member by the ratio of the large diameter portion and the small diameter portion, the treatment target site can be treated with a large force. Even in this case, by suppressing the outer diameter of the stepped pulley within the outer diameter of the insertion portion, it is not necessary to increase the diameter of the insertion portion, and the diameter can be reduced.
- the first power transmission member is a shaft
- the power amplification mechanism includes a feed screw formed at a tip of the shaft, and a movable body having a screw hole fastened to the feed screw. And one end of the second power transmission member may be attached to the movable body.
- the power applied to the first power transmission member can be amplified and transmitted to the second power transmission member, and the treatment target site can be treated with a large force.
- the outer diameter of the movable body within the outer diameter of the insertion portion, it is not necessary to increase the diameter of the insertion portion, and the diameter can be reduced.
- the power amplification mechanism may amplify power that causes the gripping piece to swing in both directions around the axis.
- the power amplification mechanism may be provided in a plurality of stages in series. By doing in this way, motive power can be amplified with a high gain by the number of stages of the power amplification mechanism arranged in series.
- a bending joint that bends about an axis parallel to the axis of the gripping piece is provided closer to the base end side than the gripping piece, and the stepped pulley rotates about the axis of the bending joint. It may be attached as possible. In this manner, by bending either the first power transmission member that drives the stepped pulley or the second power transmission member that is pulled by the stepped pulley according to the bending of the bending joint, Power can be transmitted from the proximal end side to the distal end side beyond the bending joint, and the treatment target site can be treated with a large force.
- the treatment target site can be treated with a large force while reducing the diameter.
- the medical treatment instrument 1 includes an elongated flexible insertion portion 2, a grip portion 3 provided at the distal end of the insertion portion 2, and the insertion portion 2.
- a drive unit (not shown) provided at the base end, first wires (first power transmission members, linear members) 4a and 4b that transmit the traction force (power) generated by the drive unit, and an amplification mechanism that amplifies the traction force ( (Power amplification mechanism) 5, the second wire (second power transmission member) 6 that transmits the force amplified by the amplification mechanism 5, and the traction force of the second wire 6 to force for opening and closing the grip portion 3.
- a pulley 7 for conversion.
- the grip portion 3 includes a fixed grip piece (grip piece) 3 a fixed to the distal end of the insertion portion 2 and a movable grip piece supported so as to be swingable about an axis A extending in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the insertion portion 2. (Grip piece) 3b.
- the pulley 7 is fixed to the axis A of the movable gripping piece 3b. By pulling the second wire 6 wound around the pulley 7, the pulley 7 is rotated in the direction of the moment generated by the pulling, and the pulley 7 is fixed.
- the movable grip piece 3b is swung.
- the movable gripping piece 3b Since the movable gripping piece 3b is swung in one direction, the movable gripping piece 3b is swung in a direction to close the gap with the fixed gripping piece 3a so that the treatment target part can be gripped between the fixed gripping piece 3a. It has become. Further, the movable gripping piece 3b is swung in the other direction, so that it can be swung in the direction of widening the gap with the fixed gripping piece 3a, so that the treatment target region can be expanded.
- the drive unit is a part that generates traction force by electric or manual operation, and applies the generated traction force to the base ends of the first wires 4a and 4b.
- the amplifying mechanism 5 has two long holes 8 and 9 provided in the insertion portion 2 along the longitudinal axis direction of the insertion portion 2, and the rotation axes B and C are rotatable in the long holes 8 and 9. Two movable pulleys 10 and 11 accommodated so as to be movable in the axial direction are provided.
- the first wires 4 a and 4 b are provided for each of the movable pulleys 10 and 11, and their base ends are connected to the drive unit, and the distal ends are wound around the movable pulleys 10 and 11, thereby being folded back by about 180 ° and fixed to the insertion unit 2.
- the second wire 6 is wound around a pulley 7, and both ends are attached to the rotation shafts B and C of the two movable pulleys 10 and 11, respectively, and a midway position in the length direction is fixed to the pulley 7. .
- the second wire 6 attached to the rotation axis C of the movable pulley 11 is pulled, and according to the generated moment.
- the pulley 11 can be rotated in one direction.
- the other movable pulley 10 is moved to the proximal end side along the longitudinal axis, the second wire 6 attached to the rotation shaft B of the movable pulley 10 is pulled, and the other according to the generated moment.
- the pulley 10 can be rotated in the direction.
- the insertion portion 2 is inserted into the body from the distal end side, and the grip portion 3 with the distal end opened is brought close to the treatment target site.
- the drive unit is operated to generate a traction force that pulls one of the first wires 4a and 4b to the proximal end side.
- the traction force applied to the first wires 4a and 4b is transmitted to the distal end of the insertion portion 2 by the first wires 4a and 4b, and the movable pulleys 10 and 11 around which the first wires 4a and 4b are wound are moved to the proximal side. Tow.
- first wires 4a and 4b wound around the movable pulleys 10 and 11 extend to the base end side substantially parallel to both sides of the rotation axes B and C of the movable pulleys 10 and 11, the movable pulleys 10 and 11
- the rotary shafts B and C are subjected to the traction force generated in the two first wires a and 4b, and the rotary shafts B and C are pulled to the proximal end side by a force twice as large as the traction force.
- the movable pulleys 10 and 11 function as moving pulleys, and the movable pulleys 10 and 11 are moved by a movement amount decelerated by half with respect to the movement amount by pulling the first wires 4a and 4b.
- a force amplified twice as much as the traction force of the wires 4a and 4b acts on the second wire 6 attached to the rotation axes B and C.
- the pulley 7 around which the second wire 6 is wound is rotated by the large force amplified by the movable pulleys 10 and 11, and the movable gripping piece 3b is swung.
- the traction force amplified by one movable pulley 11 rotates the pulley 7 in one direction via the second wire 6, thereby moving the grip.
- the piece 3b can be swung in the closing direction with respect to the fixed gripping piece 3a. Thereby, the treatment target site can be grasped with a large force.
- the traction force amplified by the other movable pulley 10 rotates the pulley 7 in the reverse direction via the second wire 6, thereby moving the grip.
- the piece 3b can be swung in the opening direction with respect to the fixed gripping piece 3a. Thereby, a treatment object part can be expanded with big force.
- the traction force applied to the first wires 4a and 4b is amplified by the amplification mechanism 5 to swing the movable gripping piece 3b.
- a site to be treated can be treated.
- the amplifying mechanism 5 is composed of the movable pulleys 10 and 11 that move in the longitudinal axis direction of the insertion portion 2, in the operation of swinging the movable gripping piece 3 b, it expands in the radial direction like a toggle mechanism. There is nothing to do. As a result, there is an advantage that the diameter of the insertion portion 2 can be reduced.
- the traction force applied to the first wires 4a and 4b extending in the longitudinal direction of the insertion portion 2 can be amplified with a simple configuration and acted in the longitudinal direction. It is possible to generate a large traction force.
- the amplifying mechanisms 5 including the movable pulleys 10 and 11 are disposed at both ends of the second wire 6 spanned over the pulley 7, the operation of opening and closing the movable gripping piece 3b is performed. There is an advantage that the traction force can be amplified and treatment can be performed with a large force in both cases.
- the medical treatment instrument 12 replaces the movable pulleys 10 and 11 of the medical treatment instrument 1 according to the first embodiment with a stepped pulley (power Amplifying mechanism) 13 is provided.
- the stepped pulley 13 is attached to the insertion portion 2 so as to be rotatable about a rotation axis D orthogonal to the longitudinal axis of the insertion portion 2, and includes a large diameter portion 14, a small diameter portion 15 having a smaller diameter than the large diameter portion 14, and Is provided coaxially.
- the intermediate position in the length direction of the first wire 4 is fixed to the large diameter portion 14 of the stepped pulley 13, and both ends of the first wire 4 extend to the proximal end side of the insertion portion 2.
- the stepped pulley 13 is rotated in one direction by pulling one end of the first wire 4, and the stepped pulley 13 is rotated in the other direction by pulling the other end of the first wire 4. Can be done.
- the second wire 6 is formed in a loop shape, and is stretched around the pulley 7 fixed to the movable gripping piece 3b and the small diameter portion 15 of the stepped pulley 13. An intermediate position in the length direction of the second wire 6 is fixed to the pulley 7 and the small diameter portion 15.
- the medical treatment instrument 12 As shown in FIG. 3, when a driving force is applied to one end of the first wire 4, the stepped pulley 13 moves in one direction.
- the traction force acts on the second wire 6 fixed to the small diameter portion 15. Since the small-diameter portion 15 and the large-diameter portion 14 have a predetermined size, the traction force applied to the first wire 4 is amplified by the ratio between the small-diameter portion 15 and the large-diameter portion 14 to be second. Acts on the wire 6.
- the stepped pulley 13 rotates in the other direction, and the second wire 6 fixed to the small diameter portion 15 is attached to the second wire 6.
- the traction force obtained by amplifying the traction force applied to the first wire 4 by the ratio between the small diameter portion 15 and the large diameter portion 14 acts. Accordingly, the second wire 6 can be pulled with a force larger than the pulling force generated by the drive unit, and the treatment target site can be treated with a large force.
- the stepped pulley 13 applies a traction force to the large diameter portion 14 and amplifies the traction force acting on the second wire 6 wound around the small diameter portion 15.
- the large-diameter portion 14 is provided with a driven gear 16, a drive gear 17 that meshes with the driven gear 16, and a pulley 18 that is coaxially fixed with the drive gear 17.
- the pulley 18 may be rotated by the first wire 4.
- the diameter of the pulley 18 is preferably set larger than the diameter of the pitch circle of the drive gear 17.
- the traction force applied to the first wire 4 is amplified by the ratio between the diameter of the pulley 18 and the diameter of the pitch circle of the drive gear 17 and applied to the driven gear 16. Amplified by the ratio between the diameter of the pitch circle and the diameter of the small diameter portion 15 is added to the second wire 6. That is, since the traction force applied to the first wire 4 is amplified in two stages and applied to the second wire 6, there is an advantage that the treatment target site can be treated with a larger force.
- a planetary gear (not shown) is provided therein, and the output shaft 20 is reduced by reducing the rotational speed of the input shaft 19 at a predetermined reduction ratio.
- the first wire 4 is wound around the input shaft 19, and the second wire 6 is wound around the output shaft 20.
- the traction force applied to the first wire 4 is amplified by the reduction ratio of the speed reducer 21 and acts on the second wire 6, so that there is an advantage that the treatment target site can be treated with a larger force.
- a bending joint that enables the direction of the gripping portion 3 to be changed around an axis perpendicular to the longitudinal axis of the insertion portion 2.
- the bending joint 23 is provided with gears 25a and 25b that mesh with each other around two parallel shafts 24a and 24b, and applies a moment to a member 26 provided with the gear 25a on the distal end side by an operation wire (not shown).
- the gripping portion 3 may be swung while the gear 25a is in rolling contact with the shaft 24b of the gear 25b on the base end side.
- the stepped pulley 13 is provided on the shaft 24a on the distal end side, and the idler pulley 27 is provided on the shaft 24b on the proximal end side, as shown in FIG.
- the traction force of the first wire 4 The stepped pulley 13 can be rotationally driven.
- the stepped pulley 13 is provided on the shaft 24b on the proximal end side, and the idler pulley 27 is provided on the shaft 24a on the distal end side, and the second wire 6 is interposed between the small diameter portion 15 of the stepped pulley 13 and the idler pulley 27. You may make it cross and wind.
- the medical treatment tool 28 replaces the first wire 4 of the medical treatment tool 12 according to the second embodiment with a shaft (first power transmission member). ) 29, and the amplifying mechanism 5 includes, instead of the stepped pulley 13, a feed screw 30 provided at the tip of the shaft 29 and movable bodies 31 a and 31 b having screw holes for fastening the feed screw 30. Yes.
- the feed screw 30 includes two types of feed screw portions 32a and 32b that are aligned in the longitudinal axis direction at the tip of the shaft 29 and have a reverse screw relationship with each other.
- the movable bodies 31a and 31b are fastened to the two types of feed screw portions 32a and 32b, respectively. Accordingly, when the shaft 29 is rotated in one direction around the longitudinal axis, the two movable bodies 31a and 31b move in directions away from each other along the longitudinal axis direction, and the shaft 29 is moved in the other direction around the longitudinal axis. When rotated, they move in directions close to each other along the longitudinal axis direction.
- One end of one second wire 6a wound around a pulley 7a fixed to one gripping piece 22a is fixed to one movable body 31a, and the other end is fixed to the other movable body 31b. Also, in the other second wire 6b wound around the pulley 7b fixed to the other gripping piece 22b, one end is fixed to the one movable body 31a and the other end is fixed to the other movable body 31b. Yes.
- the lead of the feed screw 30 is set to be sufficiently small, the traction force applied to the second wires 6a and 6b can be sufficiently amplified with respect to the rotational force applied to the shaft 29.
- the treatment target site can be treated. Since the feed screw 30 and the movable bodies 31a and 31b are employed as the amplifying mechanism 5, the amplifying mechanism 5 is not displaced in the radial direction in the opening / closing operation of the gripping pieces 22a and 22b, and the insertion portion 2 is reduced in diameter. There is an advantage that you can.
- the shaft 29 is provided with two feed screw portions 32a and 32b having a reverse screw relationship, and the two gripping pieces 22a and 22b are swung in synchronization with the single shaft 29.
- the two gripping pieces 22a and 22b may be driven by separate shafts.
- the gripping pieces 3a, 3b, 22a, 22b are configured to be able to apply a large force not only in the closing direction but also in the opening direction. May be amplified and the other may not be amplified. Alternatively, the power gain may be varied. Alternatively, the other may be urged in a constantly opening direction or a closing direction by a spring (not shown).
- Each amplification mechanism 5 may be provided in a plurality of stages in series. Thereby, the amplification factor can be further increased.
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Abstract
細径化を図りながら、大きな力で処置対象部位を処置することを目的として、本発明に係る医療用処置具(1)は、細長い軟性の挿入部(2)と、挿入部の先端に挿入部の長手軸に直交する軸線(A)回りに揺動可能に支持された把持片(3b)と、挿入部の基端に配置され、把持片を駆動する動力を発生させる駆動部と、駆動部により発生した動力を挿入部の先端まで伝達する第1動力伝達部材(4a,4b)と、第1動力伝達部材により伝達された動力を増幅する動力増幅機構(5)と、把持片の軸線に固定されたプーリ(7)と、プーリに巻き掛けられ動力増幅機構により増幅された動力をプーリに伝達して、プーリを軸線回りに回転させることにより把持片を揺動させる線状の第2動力伝達部材(6)とを備える。
Description
本発明は、医療用処置具に関するものである。
生体組織等を把持して手技を行う医療用処置具が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この医療用処置具は、細長い挿入部の先端に配置された把持部を挿入部の基端に配置された操作部に加えた牽引力によって把持部を閉じるものであり、トグル機構によって牽引力を増幅して把持部による高い把持力を達成している。
しかしながら、特許文献1の医療用処置具に備えられたトグル機構による増幅率は、トグル機構を構成しているリンク部材の長さ寸法に依存し、増幅率を高く設定しようとすると、リンク部材の長さを長くする必要がある。リンク部材は、牽引力を付与する牽引力伝達部材に対して交差する方向、すなわち、挿入部の径方向に延ばす必要があり、リンク部材を長くすると、挿入部の径寸法を増大させざるを得ず、低侵襲で処置を行う必要のある医療用処置具に必要な挿入部の細径化を図ることができないという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、細径化を図りながら、大きな力で処置対象部位を処置することができる医療用処置具を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、細長い軟性の挿入部と、該挿入部の先端に該挿入部の長手軸に直交する軸線回りに揺動可能に支持された把持片と、前記挿入部の基端に配置され、前記把持片を駆動する動力を発生させる駆動部と、該駆動部により発生した動力を前記挿入部の先端まで伝達する第1動力伝達部材と、該第1動力伝達部材により伝達された動力を増幅する動力増幅機構と、前記把持片の前記軸線に固定されたプーリと、該プーリに巻き掛けられ前記動力増幅機構により増幅された動力を前記プーリに伝達して、該プーリを前記軸線回りに回転させることにより前記把持片を揺動させる線状の第2動力伝達部材とを備える医療用処置具である。
本態様によれば、軟性の挿入部を体内に挿入し、挿入部の基端に配置された駆動部を作動させることにより、挿入部の先端の把持片が揺動させられて処置を行うことができる。駆動部により発生した動力は、第1動力伝達部材によって挿入部の先端まで伝達され、動力増幅機構によって増幅された後に第2動力伝達部材によってプーリに伝達され、プーリの回転によって把持片が揺動させられる。駆動部により発生した動力を動力増幅機構によって増幅するので、小さい動力で把持片を動作させることができるとともに、プーリによって小さなスペースで線状の第2動力伝達部材により伝達されてきた動力を、把持片を揺動させる力に変換することができ、挿入部の細径化を図ることができる。
上記態様においては、前記動力増幅機構が、前記挿入部の長手軸に沿う方向に移動可能に支持された可動プーリであり、前記第1動力伝達部材が、前記可動プーリに巻き掛けられる線状部材であり、前記第2動力伝達部材の一端が前記可動プーリの回転軸に取り付けられていてもよい。
このようにすることで、第1動力伝達部材を牽引することにより、第1動力伝達部材が巻き掛けられた可動プーリが挿入部の長手軸に沿う方向に移動し、可動プーリの回転軸に取り付けられた第2動力伝達部材が牽引され、第2動力伝達部材が巻き掛けられたプーリが回転して把持片が揺動させられる。可動プーリを動滑車として使用することにより、第1動力伝達部材を牽引する力が2倍に増幅されて第2動力伝達部材を牽引するので、駆動部により発生した動力を増幅して把持片を揺動させることができる。この場合に、可動プーリが挿入部の長手軸に沿う方向に移動するので、挿入部を大径化させずに済み、細径化を図ることができる。
また、上記態様においては、前記動力増幅機構が大径部と小径部とを備える段付プーリを備え、前記第1動力伝達部材が前記大径部に巻き掛けられ、前記第2動力伝達部材が前記小径部に巻き掛けられていてもよい。
このようにすることで、第1動力伝達部材を牽引することにより、第1動力伝達部材が大径部に巻き掛けられた段付プーリが回転させられ、段付プーリの小径部に巻き掛けられた第2動力伝達部材が牽引されてプーリを回転させ把持片を揺動させることができる。第2動力伝達部材を牽引する力は、大径部と小径部との比率だけ第1動力伝達部材を牽引する力を増幅するので、大きな力で処置対象部位を処置することができる。この場合においても、段付プーリの外径を挿入部の外径以内に抑えることにより、挿入部を大径化させずに済み、細径化を図ることができる。
このようにすることで、第1動力伝達部材を牽引することにより、第1動力伝達部材が大径部に巻き掛けられた段付プーリが回転させられ、段付プーリの小径部に巻き掛けられた第2動力伝達部材が牽引されてプーリを回転させ把持片を揺動させることができる。第2動力伝達部材を牽引する力は、大径部と小径部との比率だけ第1動力伝達部材を牽引する力を増幅するので、大きな力で処置対象部位を処置することができる。この場合においても、段付プーリの外径を挿入部の外径以内に抑えることにより、挿入部を大径化させずに済み、細径化を図ることができる。
また、上記態様においては、前記第1動力伝達部材がシャフトであり、前記動力増幅機構が、前記シャフトの先端に形成された送りネジと、該送りネジに締結されるネジ孔を有する可動体とを備え、前記第2動力伝達部材の一端が前記可動体に取り付けられていてもよい。
このようにすることで、第1動力伝達部材を構成するシャフトを長手軸回りに回転させる駆動力を駆動部により発生すると、シャフトの先端に形成された送りネジの回転が送りネジのリードに応じた可動体の長手軸方向への直線移動に変換され、可動体に固定された第2動力伝達部材が長手軸方向に牽引されてプーリが回転させられ、把持片を揺動させることができる。
このようにすることで、第1動力伝達部材を構成するシャフトを長手軸回りに回転させる駆動力を駆動部により発生すると、シャフトの先端に形成された送りネジの回転が送りネジのリードに応じた可動体の長手軸方向への直線移動に変換され、可動体に固定された第2動力伝達部材が長手軸方向に牽引されてプーリが回転させられ、把持片を揺動させることができる。
送りネジのリードを十分に小さく設定することにより、第1動力伝達部材に加えた動力を増幅して第2動力伝達部材に伝達することができ、大きな力で処置対象部位を処置することができる。この場合においても、可動体の外径を挿入部の外径以内に抑えることにより、挿入部を大径化させずに済み、細径化を図ることができる。
また、上記態様においては、前記動力増幅機構が、前記把持片を前記軸線回りの両方向に揺動させる動力を増幅してもよい。
このようにすることで、把持片を閉じて処置対象部位を高い把持力で把持する動作と、把持片を広げて処置対象部位を大きな力で広げる動作の両方を実施することができる。
このようにすることで、把持片を閉じて処置対象部位を高い把持力で把持する動作と、把持片を広げて処置対象部位を大きな力で広げる動作の両方を実施することができる。
また、上記態様においては、前記動力増幅機構を複数段直列に備えていてもよい。
このようにすることで、直列に配置される動力増幅機構の段数によって、高い増幅率で動力を増幅することができる。
このようにすることで、直列に配置される動力増幅機構の段数によって、高い増幅率で動力を増幅することができる。
また、上記態様においては、前記把持片よりも基端側に、該把持片の前記軸線と平行な軸線回りに屈曲する屈曲関節を備え、前記段付プーリが前記屈曲関節の前記軸線回りに回転可能に取り付けられていてもよい。
このようにすることで、段付プーリを駆動する第1動力伝達部材あるいは段付プーリによって牽引される第2動力伝達部材のいずれかを屈曲関節の屈曲に応じて湾曲させることにより、屈曲関節の基端側から屈曲関節を超えた先端側に動力を伝達して、大きな力で処置対象部位を処置することができる。
このようにすることで、段付プーリを駆動する第1動力伝達部材あるいは段付プーリによって牽引される第2動力伝達部材のいずれかを屈曲関節の屈曲に応じて湾曲させることにより、屈曲関節の基端側から屈曲関節を超えた先端側に動力を伝達して、大きな力で処置対象部位を処置することができる。
本発明によれば、細径化を図りながら、大きな力で処置対象部位を処置することができるという効果を奏する。
本発明の第1の実施形態に係る医療用処置具1について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る医療用処置具1は、図1および図2に示されるように、細長い軟性の挿入部2と、該挿入部2の先端に設けられた把持部3と、挿入部2の基端に設けられた図示しない駆動部と、駆動部により発生した牽引力(動力)を伝達する第1ワイヤ(第1動力伝達部材、線状部材)4a,4bと、牽引力を増幅する増幅機構(動力増幅機構)5と、該増幅機構5により増幅された力を伝達する第2ワイヤ(第2動力伝達部材)6と、第2ワイヤ6の牽引力を、把持部3を開閉させるための力に変換するプーリ7とを備えている。
本実施形態に係る医療用処置具1は、図1および図2に示されるように、細長い軟性の挿入部2と、該挿入部2の先端に設けられた把持部3と、挿入部2の基端に設けられた図示しない駆動部と、駆動部により発生した牽引力(動力)を伝達する第1ワイヤ(第1動力伝達部材、線状部材)4a,4bと、牽引力を増幅する増幅機構(動力増幅機構)5と、該増幅機構5により増幅された力を伝達する第2ワイヤ(第2動力伝達部材)6と、第2ワイヤ6の牽引力を、把持部3を開閉させるための力に変換するプーリ7とを備えている。
把持部3は、挿入部2の先端に固定された固定把持片(把持片)3aと、挿入部2の長手軸に直交する方向に延びる軸線A回りに揺動可能に支持された可動把持片(把持片)3bとを備えている。プーリ7は、可動把持片3bの軸線Aに固定され、プーリ7に巻き掛けられた第2ワイヤ6を牽引することによって、牽引により発生するモーメントの方向に回転させられて、プーリ7が固定された可動把持片3bを揺動させるようになっている。
可動把持片3bは一方向に揺動させられることで、固定把持片3aとの隙間を閉じる方向に揺動させられて、固定把持片3aとの間に処置対象部位を把持することができるようになっている。また、可動把持片3bは他方向に揺動させられることで、固定把持片3aとの隙間を広げる方向に揺動させられて、処置対象部位を広げることができるようになっている。
駆動部は、電動あるいは手動により牽引力を発生する部分であり、発生した牽引力を第1ワイヤ4a,4bの基端に加えるようになっている。
増幅機構5は、挿入部2に、該挿入部2の長手軸方向に沿って設けられた2つの長孔8,9と、各長孔8,9に回転軸B,Cが回転可能かつ長手軸方向に移動可能に収容された2つの可動プーリ10,11とを備えている。
増幅機構5は、挿入部2に、該挿入部2の長手軸方向に沿って設けられた2つの長孔8,9と、各長孔8,9に回転軸B,Cが回転可能かつ長手軸方向に移動可能に収容された2つの可動プーリ10,11とを備えている。
第1ワイヤ4a,4bは可動プーリ10,11毎に設けられ、基端が駆動部に接続され、先端が可動プーリ10,11に巻き掛けられることにより約180°折り返されて挿入部2に固定されている。
第2ワイヤ6はプーリ7に巻き掛けられ、両端が、2つの可動プーリ10,11の回転軸B,Cにそれぞれ取り付けられているとともに、長さ方向の途中位置がプーリ7に固定されている。
第2ワイヤ6はプーリ7に巻き掛けられ、両端が、2つの可動プーリ10,11の回転軸B,Cにそれぞれ取り付けられているとともに、長さ方向の途中位置がプーリ7に固定されている。
これにより、一方の可動プーリ11が長手軸に沿って基端側に移動させられると、その可動プーリ11の回転軸Cに取り付けられた第2ワイヤ6が牽引されて、発生するモーメントに応じて一方向にプーリ11を回転させることができるようになっている。また、他方の可動プーリ10が長手軸に沿って基端側に移動させられると、その可動プーリ10の回転軸Bに取り付けられた第2ワイヤ6が牽引されて、発生するモーメントに応じて他方向にプーリ10を回転させることができるようになっている。
このように構成された本実施形態に係る医療用処置具1の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る医療用処置具1を用いて処置対象部位を処置するには、挿入部2を先端側から体内に挿入し、先端が開かれた状態の把持部3を処置対象部位に近接させる。
本実施形態に係る医療用処置具1を用いて処置対象部位を処置するには、挿入部2を先端側から体内に挿入し、先端が開かれた状態の把持部3を処置対象部位に近接させる。
そして、駆動部を作動させて、いずれかの第1ワイヤ4a,4bを基端側に牽引する牽引力を発生させる。第1ワイヤ4a,4bに加えられた牽引力は、第1ワイヤ4a,4bによって挿入部2の先端まで伝達され、第1ワイヤ4a,4bが巻き掛けられている可動プーリ10,11を基端側に牽引する。可動プーリ10,11に巻き掛けられた第1ワイヤ4a,4bは可動プーリ10,11の回転軸B,Cを挟んだ両側に略平行に基端側に延びているので、可動プーリ10,11の回転軸B,Cには、2本の第1ワイヤa,4bに発生している牽引力が作用し、回転軸B,Cが牽引力の2倍の力で基端側に牽引される。
すなわち、可動プーリ10,11が動滑車として機能し、第1ワイヤ4a,4bの牽引による移動量に対して半分に減速された移動量だけ可動プーリ10,11が移動させられることにより、第1ワイヤ4a,4bの牽引力に対して2倍に増幅された力が回転軸B,Cに取り付けられた第2ワイヤ6に作用する。これにより、第2ワイヤ6が巻き掛けられているプーリ7が可動プーリ10,11によって増幅された大きな力で回転させられて可動把持片3bが揺動させられる。
図1に示されるように、一方の第1ワイヤ4bに牽引力を加えることで、一方の可動プーリ11により増幅された牽引力が第2ワイヤ6を介してプーリ7を一方向に回転させ、可動把持片3bを固定把持片3aに対して閉じる方向に揺動させることができる。これにより、大きな力で処置対象部位を把持することができる。
図2に示されるように、他方の第1ワイヤ4aに牽引力を加えることで、他方の可動プーリ10により増幅された牽引力が第2ワイヤ6を介してプーリ7を逆方向に回転させ、可動把持片3bを固定把持片3aに対して開く方向に揺動させることができる。これにより、大きな力で処置対象部位を広げることができる。
このように、本実施形態に係る医療用処置具1によれば、第1ワイヤ4a,4bに加えられた牽引力を増幅機構5によって増幅して可動把持片3bを揺動させるので、大きな力で処置対象部位を処置することができる。この場合において、増幅機構5が、挿入部2の長手軸方向に移動する可動プーリ10,11によって構成されるので、可動把持片3bを揺動させる動作において、トグル機構のように径方向に拡大することがない。その結果、挿入部2の細径化を図ることができるという利点がある。
特に、動滑車として機能する可動プーリ10,11を利用することにより、簡易な構成で、挿入部2の長手方向に延びる第1ワイヤ4a,4bに加えた牽引力を増幅して、長手方向に作用する大きな牽引力を発生させることができる。
また、本実施形態においては、プーリ7に掛け渡される第2ワイヤ6の両端にそれぞれ可動プーリ10,11からなる増幅機構5を配置しているので、可動把持片3bを開く動作および閉じる動作の両方において牽引力を増幅して大きな力で処置することができるという利点がある。
また、本実施形態においては、プーリ7に掛け渡される第2ワイヤ6の両端にそれぞれ可動プーリ10,11からなる増幅機構5を配置しているので、可動把持片3bを開く動作および閉じる動作の両方において牽引力を増幅して大きな力で処置することができるという利点がある。
次に、本発明の第2の実施形態に係る医療用処置具12について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る医療用処置具1と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る医療用処置具1と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医療用処置具12は、図3および図4に示されるように、第1の実施形態に係る医療用処置具1の可動プーリ10,11に代えて、段付プーリ(動力増幅機構)13を備えている。
段付プーリ13は、挿入部2の長手軸に直交する回転軸D回りに回転可能に挿入部2に取り付けられており、大径部14と、該大径部14より小径の小径部15とを同軸に備えている。
段付プーリ13は、挿入部2の長手軸に直交する回転軸D回りに回転可能に挿入部2に取り付けられており、大径部14と、該大径部14より小径の小径部15とを同軸に備えている。
第1ワイヤ4の長さ方向の途中位置が段付プーリ13の大径部14に固定され、第1ワイヤ4の両端が挿入部2の基端側に延びている。これにより、第1ワイヤ4の一端を牽引することにより、段付プーリ13を一方向に回転させ、第1ワイヤ4の他端を牽引することにより、段付プーリ13を他方向に回転させることができるようになっている。
第2ワイヤ6はループ状に形成され、可動把持片3bに固定されたプーリ7および段付プーリ13の小径部15に掛け渡されている。第2ワイヤ6の長さ方向の途中位置はプーリ7および小径部15に固定されている。
このように構成された本実施形態に係る医療用処置具12によれば、図3に示されるように、駆動部によって第1ワイヤ4の一端に牽引力を加えると、段付プーリ13が一方向に回転し、小径部15に固定されている第2ワイヤ6に牽引力が作用する。小径部15と大径部14とは所定の比率の径寸法を有しているので、第1ワイヤ4に加えた牽引力は、小径部15と大径部14との比率だけ増幅されて第2ワイヤ6に作用する。
また、図4に示されるように、駆動部によって第1ワイヤ4の他端に牽引力を加えると、段付プーリ13が他方向に回転し、小径部15に固定されている第2ワイヤ6に、第1ワイヤ4に加えた牽引力を、小径部15と大径部14との比率だけ増幅した牽引力が作用する。
これにより、駆動部により発生した牽引力より大きな力で第2ワイヤ6を牽引し、大きな力で処置対象部位を処置することができる。
これにより、駆動部により発生した牽引力より大きな力で第2ワイヤ6を牽引し、大きな力で処置対象部位を処置することができる。
この場合においても、増幅機構5を構成している段付プーリ13は挿入部2に固定されているので、可動把持片3bの揺動動作において、挿入部2の径方向への寸法変化はなく、挿入部2の細径化を図ることができるという利点がある。
なお、本実施形態においては、段付プーリ13によって大径部14に牽引力を加え、小径部15に巻き掛けられた第2ワイヤ6に作用する牽引力を増幅することとしたが、これに代えて、図5および図6に示されるように、大径部14に従動ギヤ16を設けるとともに、該従動ギヤ16に噛み合う駆動ギヤ17と該駆動ギヤ17と同軸に固定されたプーリ18とを設け、第1ワイヤ4によってプーリ18を回転させることにしてもよい。この場合にプーリ18の径寸法は駆動ギヤ17のピッチ円の径寸法より大きく設定することが好ましい。
このようにすることで、第1ワイヤ4に加えた牽引力は、プーリ18の径寸法と駆動ギヤ17のピッチ円の径寸法との比率だけ増幅されて従動ギヤ16に加えられ、従動ギヤ16のピッチ円の径寸法と小径部15の径寸法との比率だけ増幅されて第2ワイヤ6に加えられる。すなわち、第1ワイヤ4に加えた牽引力は2段階に増幅されて第2ワイヤ6に加えられるので、より大きな力で処置対象部位を処置することができるという利点がある。
また、図7および図8に示されるように、段付プーリ13に代えて、内部に図示しない遊星歯車を有し、入力軸19の回転数を所定の減速比で減速して出力軸20を回転させる減速機21を採用してもよい。
図7および図8に示す例では、入力軸19に第1ワイヤ4が巻き掛けられ、出力軸20に第2ワイヤ6が巻き掛けられている。これにより、第1ワイヤ4に加えた牽引力は減速機21の減速比分だけ増幅されて第2ワイヤ6に作用するので、より大きな力で処置対象部位を処置することができるという利点がある。
図7および図8に示す例では、入力軸19に第1ワイヤ4が巻き掛けられ、出力軸20に第2ワイヤ6が巻き掛けられている。これにより、第1ワイヤ4に加えた牽引力は減速機21の減速比分だけ増幅されて第2ワイヤ6に作用するので、より大きな力で処置対象部位を処置することができるという利点がある。
また、本実施形態においては、一方の固定把持片3aを固定し、他方の可動把持片3bのみを揺動させる場合について説明したが、これに代えて、図9から図11に示されるように、一対の把持片22a,22bを揺動させることにしてもよい。この場合には、各把持片22a,22bに別個のプーリ7a,7bを固定し、図11に示されるように、一方の把持片22aのプーリ7aに巻き掛けるループ状の第2ワイヤ6aを8字状にクロスさせて小径部15に巻き掛ければよい。
このようにすることで、図9に示されるように、第1ワイヤ4の一端に牽引力を加えると、段付プーリ13が一方向に回転して、一方の第2ワイヤ6aが一方の把持片22aを閉じる方向に揺動させ、他方の第2ワイヤ6bも他方の把持片22bを閉じる方向に揺動させるので、一対の把持片22a,22bを同期して揺動させて、大きな力で閉じることができる。
また、図10および図11に示されるように、第1ワイヤ4の他端に牽引力を加えると、段付プーリ13が他方向に回転して、一方の第2ワイヤ6aが一方の把持片22aを開く方向に揺動させ、他方の第2ワイヤ6bも他方の把持片22bを開く方向に揺動させるので、一対の把持片22a,22bを同期して揺動させて、大きな力で開くことができる。
また、本実施形態においては、図12に示されるように、把持部3の基端側に、該把持部3の方向を挿入部2の長手軸に直交する軸線回りに変更可能にする屈曲関節23を設けてもよい。
屈曲関節23は、例えば、平行な2本のシャフト24a,24b回りに相互に噛み合うギヤ25a,25bを設け、図示しない操作ワイヤによって先端側のギヤ25aが設けられている部材26にモーメントをかけることにより、基端側のギヤ25bのシャフト24b回りにギヤ25aを転がり接触させながら把持部3を揺動させるようにすればよい。
屈曲関節23は、例えば、平行な2本のシャフト24a,24b回りに相互に噛み合うギヤ25a,25bを設け、図示しない操作ワイヤによって先端側のギヤ25aが設けられている部材26にモーメントをかけることにより、基端側のギヤ25bのシャフト24b回りにギヤ25aを転がり接触させながら把持部3を揺動させるようにすればよい。
そして、この場合に、屈曲関節23を構成する2本のシャフト24a,24bのうち、先端側のシャフト24aに段付プーリ13、基端側のシャフト24bにアイドラプーリ27を設け、図12に示されるように、第1ワイヤ4を段付プーリ13の大径部14とアイドラプーリ27との間でクロスさせて巻き掛けることにより、屈曲関節23を屈曲させても、第1ワイヤ4の牽引力によって段付プーリ13を回転駆動することができる。
これに代えて、基端側のシャフト24bに段付プーリ13、先端側のシャフト24aにアイドラプーリ27を設け、第2ワイヤ6を段付プーリ13の小径部15とアイドラプーリ27との間でクロスさせて巻き掛けることにしてもよい。
次に、本発明の第3の実施形態に係る医療用処置具28について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第2の実施形態に係る医療用処置具12と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の説明において、上述した第2の実施形態に係る医療用処置具12と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医療用処置具28は、図13および図14に示されるように、第2の実施形態に係る医療用処置具12の第1ワイヤ4に代えてシャフト(第1動力伝達部材)29を採用し、増幅機構5として、段付プーリ13に代えて、シャフト29の先端に設けた送りネジ30と該送りネジ30を締結させるネジ孔を有する可動体31a,31bとを備えている。
送りネジ30は、シャフト29の先端に長手軸方向に並んで、相互に逆ネジの関係となる2種類の送りネジ部32a,32bを備えている。可動体31a,31bは、これら2種類の送りネジ部32a,32bにそれぞれ締結されている。これにより、2つの可動体31a,31bは、シャフト29を長手軸回りの一方向に回転させると、長手軸方向に沿って相互に離れる方向に移動し、シャフト29を長手軸回りの他方向に回転させると、長手軸方向に沿って相互に近接する方向に移動するようになっている。
一方の把持片22aに固定されたプーリ7aに巻き掛けられた一方の第2ワイヤ6aの一端が一方の可動体31aに固定され、他端が他方の可動体31bに固定されている。また、他方の把持片22bに固定されたプーリ7bに巻き掛けられた他方の第2ワイヤ6bにおいても、一端が一方の可動体31aに固定され、他端が他方の可動体31bに固定されている。
これにより、図13に示されるように、シャフト29が一方向に回転させられて、可動体31a,31bが相互に離間する方向に移動させられると、2本の第2ワイヤ6a,6bがそれぞれ巻き掛けられているプーリ7a,7bを、該プーリ7a,7bが固定されている把持片22a,22bが相互に閉じる方向に揺動するように回転させる。また、図14に示されるように、シャフト29が他方向に回転させられて、可動体31a,31bが相互に近接する方向に移動させられると、2本の第2ワイヤ6a,6bがそれぞれ巻き掛けられているプーリ7a,7bを、該プーリ7a,7bが固定されている把持片22a,22bが相互に開く方向に揺動するように回転させる。
この場合において、送りネジ30のリードを十分に小さく設定しておけば、シャフト29に加えた回転力に対し、第2ワイヤ6a,6bに作用させる牽引力を十分に増幅することができ、大きな力で処置対象部位を処置することができるという利点がある。そして、増幅機構5として、送りネジ30と可動体31a,31bを採用しているので、把持片22a,22bの開閉動作において増幅機構5が径方向に変位せず、挿入部2を細径化することができるという利点がある。
なお、本実施形態においては、シャフト29に逆ネジの関係となる2つの送りネジ部32a,32bを設け、単一のシャフト29によって2つの把持片22a,22bを同期して揺動させることとしたが、これに代えて、2つの把持片22a,22bを別個のシャフトによって駆動することにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、把持片3a,3b,22a,22bを閉じる方向のみならず開く方向にも大きな力を加えることができるように構成したが、閉じる方向のみあるいは開く方向のみの動力を増幅し、他方については増幅しないことにしてもよい。あるいは、動力の増幅率を異ならせることにしてもよい。あるいは、他方については、図示しないバネによって、常時開く方向あるいは閉じる方向に付勢しておいてもよい。
また、各増幅機構5は、複数段直列に設けられていてもよい。これにより、増幅率をさらに大きくすることができる。
また、各増幅機構5は、複数段直列に設けられていてもよい。これにより、増幅率をさらに大きくすることができる。
1,12,28 医療用処置具
2 挿入部
3a 固定把持片(把持片)
3b 可動把持片(把持片)
4,4a,4b 第1ワイヤ(第1動力伝達部材、線状部材)
5 増幅機構(動力増幅機構)
6,6a,6b 第2ワイヤ(第2動力伝達部材)
7,7a,7b プーリ
10,11 可動プーリ(動力増幅機構)
13 段付プーリ(動力増幅機構)
14 大径部
15 小径部
22a,22b 把持片
23 屈曲関節
29 シャフト(第1動力伝達部材)
30 送りネジ
31a,31b 可動体
A 軸線
B,C 回転軸
2 挿入部
3a 固定把持片(把持片)
3b 可動把持片(把持片)
4,4a,4b 第1ワイヤ(第1動力伝達部材、線状部材)
5 増幅機構(動力増幅機構)
6,6a,6b 第2ワイヤ(第2動力伝達部材)
7,7a,7b プーリ
10,11 可動プーリ(動力増幅機構)
13 段付プーリ(動力増幅機構)
14 大径部
15 小径部
22a,22b 把持片
23 屈曲関節
29 シャフト(第1動力伝達部材)
30 送りネジ
31a,31b 可動体
A 軸線
B,C 回転軸
Claims (7)
- 細長い軟性の挿入部と、
該挿入部の先端に該挿入部の長手軸に直交する軸線回りに揺動可能に支持された把持片と、
前記挿入部の基端に配置され、前記把持片を駆動する動力を発生させる駆動部と、
該駆動部により発生した動力を前記挿入部の先端まで伝達する第1動力伝達部材と、
該第1動力伝達部材により伝達された動力を増幅する動力増幅機構と、
前記把持片の前記軸線に固定されたプーリと、
該プーリに巻き掛けられ前記動力増幅機構により増幅された動力を前記プーリに伝達して、該プーリを前記軸線回りに回転させることにより前記把持片を揺動させる線状の第2動力伝達部材とを備える医療用処置具。 - 前記動力増幅機構が、前記挿入部の長手軸に沿う方向に移動可能に支持された可動プーリであり、
前記第1動力伝達部材が、前記可動プーリに巻き掛けられる線状部材であり、
前記第2動力伝達部材の一端が前記可動プーリの回転軸に取り付けられている請求項1に記載の医療用処置具。 - 前記動力増幅機構が大径部と小径部とを備える段付プーリを備え、
前記第1動力伝達部材が前記大径部に巻き掛けられ、
前記第2動力伝達部材が前記小径部に巻き掛けられている請求項1に記載の医療用処置具。 - 前記第1動力伝達部材がシャフトであり、
前記動力増幅機構が、前記シャフトの先端に形成された送りネジと、該送りネジに締結されるネジ孔を有する可動体とを備え、
前記第2動力伝達部材の一端が前記可動体に取り付けられている請求項1に記載の医療用処置具。 - 前記動力増幅機構が、前記把持片を前記軸線回りの両方向に揺動させる動力を増幅する請求項1から請求項4のいずれかに記載の医療用処置具。
- 前記動力増幅機構を複数段直列に備える請求項1から請求項5のいずれかに記載の医療用処置具。
- 前記把持片よりも基端側に、該把持片の前記軸線と平行な軸線回りに屈曲する屈曲関節を備え、
前記段付プーリが前記屈曲関節の前記軸線回りに回転可能に取り付けられている請求項3に記載の医療用処置具。
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