CN118946303A - 医疗用机械手系统和控制装置 - Google Patents
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Abstract
医疗用机械手系统具有:医疗用机械手,其具有弯曲部;驱动装置,其与所述医疗用机械手连接,使所述弯曲部弯曲;以及操作装置,其被输入使所述弯曲部弯曲的操作输入,所述驱动装置根据所述操作输入刚刚开始后的所述操作输入即动作伊始操作输入,决定使所述弯曲部弯曲的方向。
Description
技术领域
本发明涉及医疗用机械手系统。本申请根据2022年02月28日在美国临时申请的美国专利临时申请第63/314,579号主张优先权,将其内容引用于此。
背景技术
以往,使用用于消化道等管腔器官内的观察、处置的医疗用机械手系统。在医疗用机械手系统中,被插入到管腔器官内的插入部等能够通过电动方式来驱动。使用者能够从被配置于体外的操作部控制插入部等的动作。
在专利文献1中记载了具有通过电动方式来驱动的内窥镜的医疗系统。在专利文献1所记载的医疗系统中,内窥镜通过电动方式来驱动,因此,能够降低手术人员的疲劳。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2021/145411号
发明内容
发明要解决的课题
但是,专利文献1等所示的现有的医疗用机械手系统不一定容易使用,不是能够更加高效地实施使用了机械手(内窥镜)的处置的系统。
鉴于上述情况,本发明的目的在于,提供能够更加高效地实施使用了机械手(内窥镜)的观察、处置的医疗用机械手系统和控制装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明提出了以下的手段。
本发明的第一方式的医疗用机械手系统具有:医疗用机械手,其具有弯曲部;驱动装置,其与所述医疗用机械手连接,使所述弯曲部弯曲;以及操作装置,其被输入使所述弯曲部弯曲的操作输入,所述驱动装置根据所述操作输入刚刚开始后的所述操作输入即动作伊始操作输入,决定使所述弯曲部弯曲的方向。
发明效果
根据本发明的医疗用机械手系统和控制装置,能够更加高效地实施使用了机械手的观察、处置。
附图说明
图1是第一实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图2是示出由手术人员使用的该电动内窥镜系统的内窥镜和操作装置的图。
图3是示出该内窥镜的插入部的图。
图4是作为剖视图示出该插入部的弯曲部的一部分的图。
图5是图4所示的区域E中的节环的放大图。
图6是沿着图4和图5的C1-C1线的该弯曲部的剖视图。
图7是该内窥镜的连结部的立体图。
图8是该连结部的一部分的立体图。
图9是该连结部的剖视图。
图10是该连结部的圆筒部件和轴承部的立体图。
图11是示出装配于该电动内窥镜系统的驱动装置之前的该内窥镜的第一拆装部的图。
图12是示出装配于该驱动装置之前的该第一拆装部的上下弯曲线拆装部的图。
图13是示出被装配于该驱动装置的该上下弯曲线拆装部的图。
图14是该驱动装置的功能框图。
图15是示出该驱动装置的内窥镜适配器的图。
图16是该操作装置的立体图。
图17是从背面观察的该操作装置的立体图。
图18是该电动内窥镜系统的影像控制装置的功能框图。
图19是该驱动装置的驱动控制器的控制流程图。
图20是示出以双模式进行动作的该驱动装置的图。
图21是示出取下了第一内窥镜的该驱动装置的图。
图22是该驱动控制器的另一个控制流程图。
图23是第二实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图24是示出该电动内窥镜系统的内窥镜的第一拆装部的图。
图25是第三实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图26是作为剖视图示出该电动内窥镜系统的内窥镜的弯曲部的一部分的图。
图27是沿着图26的C2-C2线的该弯曲部的第二弯曲部的剖视图。
图28是示出装配于驱动装置之前的该内窥镜的第一拆装部的图。
图29是第四实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图30是该电动内窥镜系统中的内窥镜的连结部的立体图。
图31是该连结部的立体图。
图32是该电动内窥镜系统中的操作装置的立体图。
图33是该操作装置的立体图。
图34是该操作装置的主视图。
图35是该操作装置的左侧视图。
图36是该操作装置的仰视图。
图37是示出与该连结部嵌合的该操作装置的图。
图38是示出与该连结部嵌合的该操作装置的图。
图39是沿着图37和图38所示的C3-C3线的该操作装置的剖视图。
图40是示出该操作装置的第一操作位置的图。
图41是示出处置器具被插入到钳子口中的该连结部的图。
图42是示出由左手操作的引导处置器具的图。
图43是示出该操作装置的第二操作位置的图。
图44是示出该操作装置的第三操作位置的图。
图45是示出被配置于该第三操作位置的该操作装置的图。
图46是示出该钳子口的变形例的图。
图47是第五实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图48是示出在该电动内窥镜系统中安装有操作装置的操作装置拆装部的图。
图49是示出被体外软性部约束的操作缆线的图。
图50是示出该操作装置拆装部的变形例的图。
图51是示出安装有该操作装置的该操作装置拆装部的该变形例的图。
图52是第六实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图53是该电动内窥镜系统的连结部的立体图。
图54是示出装配有止挡件的该连结部的图。
图55是示出该止挡件的变形例的图。
图56是示出内窥镜的变形例的图。
图57是第七实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图58是该电动内窥镜系统的控制装置的主控制器的控制流程图。
图59是示出被悬吊的内窥镜的图。
图60是示出该控制装置的驱动控制器使用的规范模型的图。
图61是第八实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图62是示出该电动内窥镜系统的内窥镜中的弯曲的插入部中贯插的一对弯曲线的图。
图63是示出该一对弯曲线的图。
图64是示出该一对弯曲线的图。
图65是示出该一对弯曲线的图。
图66是示出该一对弯曲线的图。
图67是第一弯曲控制的控制流程图。
图68是示出该一对弯曲线的位移与张力之间的关系的图。
图69是第二弯曲控制的控制流程图。
图70是示出该一对弯曲线的位移与张力之间的关系的图。
图71是第三弯曲控制的控制流程图。
图72是示出另一个形式的第三状态的该一对弯曲线的图。
图73是参数控制的控制流程图。
图74是示出护套为线圈的软性部的模型的图。
图75是示出护套为管的软性部的模型的图。
图76是第九实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图77是该电动内窥镜系统的操作装置的主视图。
图78是示出该电动内窥镜系统的影像控制装置向显示装置输出的显示图像的图。
图79是示出操作信息图像的图。
图80是该电动内窥镜系统的控制装置的驱动控制器的控制流程图。
图81是示出差分矢量的图。
图82是示出输入矢量的图。
图83是说明基于矢量方式的弯曲驱动量的判定的图。
图84是示出该输入矢量的方向的限定的图。
图85是示出包含弯曲极限显示的引导图像的图。
图86是示出该操作装置的操作部主体的操作引导件的图。
图87是示出该操作引导件的另一个形式的图。
图88是示出该操作引导件的另一个形式的图。
图89是示出该操作引导件的另一个形式的图。
图90是第十实施方式的电动内窥镜系统的整体图。
图91是该电动内窥镜系统的另一个形式的整体图。
图92是该电动内窥镜系统的控制装置的驱动控制器的控制流程图。
图93是说明使用了操作信息的操作信息图像的更新的图。
图94是说明使用了操作信息的操作信息图像的更新的图。
图95是示出第十一实施方式的电动内窥镜系统的操作装置的图。
图96是示出该电动内窥镜系统的体外软性部的图。
图97是示出被取下的外侧体外软性部的图。
图98是示出该电动内窥镜系统的内窥镜的图。
图99是示出搬运时的该内窥镜的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照图1~图22对本发明的第一实施方式的电动内窥镜系统1000进行说明。图1是本实施方式的电动内窥镜系统1000的整体图。电动内窥镜系统1000是医疗用机械手系统的一例。医疗用机械手包含被插入到体内的电动驱动的内窥镜、导管、处置器具、腔内器件等。
[电动内窥镜系统1000]
如图1所示,电动内窥镜系统1000是对躺在手术台T上的患者P的体内进行观察和处置的医疗系统。电动内窥镜系统1000具有内窥镜100、驱动装置200、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
内窥镜100是插入到患者P的管腔内而对患部进行观察和处置的装置。内窥镜100相对于驱动装置200拆装自如。在内窥镜100的内部形成有内部路径101。在以后的说明中,在内窥镜100中,将被插入到患者P的管腔内的一侧称为“前端侧(远位侧)A1”,将被装配于驱动装置200的一侧称为“基端侧(近位侧)A2”。
驱动装置200拆装自如地与内窥镜100和操作装置300连接。驱动装置200根据被输入到操作装置300的操作,对内置的马达进行驱动,对内窥镜100进行电动驱动。此外,驱动装置200根据被输入到操作装置300的操作,对内置的泵等进行驱动,使内窥镜100实施送气抽吸。另外,在以后的说明中,“送气”不仅包含送气,还可以包含送水。
操作装置300经由操作缆线301拆装自如地与驱动装置200连接。操作装置300也可以能够通过无线通信的方式而不是通过有线通信的方式与驱动装置200进行通信。手术人员S通过对操作装置300进行操作,能够对内窥镜100进行电动驱动。
处置器具400是贯插到内窥镜100的内部路径101中、且插入到患者P的管腔内而对患部进行处置的装置。在图1中,处置器具400从钳子口126被插入到内窥镜100的内部路径101中。
影像控制装置500拆装自如地与内窥镜100连接,从内窥镜100取得摄像图像。影像控制装置500使显示装置900显示从内窥镜100取得的摄像图像、以针对操作者的信息提供为目的的GUI图像、CG图像。
驱动装置200和影像控制装置500构成对电动内窥镜系统1000进行控制的控制装置600。控制装置600也可以还具有视频打印机等周边设备。驱动装置200和影像控制装置500也可以是一体的装置。
显示装置900是LCD等能够显示图像的装置。显示装置900经由显示缆线901与影像控制装置500连接。
图2是示出由手术人员S使用的内窥镜100和操作装置300的图。
手术人员S例如一边观察显示装置900中显示的摄像图像,一边用右手R操作从患者P的肛门插入到管腔内的内窥镜100,一边用左手L操作操作装置300。内窥镜100和操作装置300分离,因此,手术人员S能够彼此不受影响地独立地操作内窥镜100和操作装置300。
[内窥镜100]
如图1所示,内窥镜100具有插入部110、连结部120、体外软性部140、拆装部150、弯曲线160(参照图6)和内置物170(参照图6)。插入部110、连结部120、体外软性部140和拆装部150从前端侧起依次被连接。
图3是示出内窥镜100的插入部110的图。
在内窥镜100的内部形成有内部路径101,该内部路径101从插入部110的前端到拆装部150的基端为止沿着内窥镜100的长度方向A延伸。弯曲线160和内置物170被插入到内部路径101中。
内置物170具有通道管171、抽吸管172(参照图9)、摄像缆线173、光导174和送气/送水管175。
[插入部110]
插入部110是能够插入到管腔内的细长的长条部件。插入部110具有前端部111、弯曲部112和体内软性部119。前端部111、弯曲部112和体内软性部119从前端侧起依次被连接。
如图3所示,前端部111具有开口部111a、照明部111b、摄像部111c和送气/送水喷嘴111d。开口部111a是与通道管171连通的开口。如图3所示,被设置于处置器具400的前端的把持钳子等处置部410从开口部111a突出设置,该处置器具400贯插到通道管171中。送气/送水喷嘴111d是连通送气/送水管175的开口。被设置于控制装置600附近的箱中的水或空气经由送气/送水管175从送气/送水喷嘴111d送出。
照明部111b与引导照明光的光导174连接,射出对摄像对象进行照明的照明光。摄像部111c具有CMOS等摄像元件,对摄像对象进行摄像。摄像信号经由摄像缆线173被送到影像控制装置500。
图4是作为剖视图示出弯曲部112的一部分的图。
弯曲部112具有多个节环(也称为弯曲块)115、与多个节环115的前端连结的前端部116、以及外护套118(参照图3)。多个节环115和前端部116在外护套118的内部在长度方向A上被连结。另外,弯曲部112具有的节环115的形状和数量不限于图4所示的节环115的形状和数量。
图5是图4所示的区域E中的节环115的放大图。
节环115是由金属形成的短筒状的部件。多个节环115被连结成相邻的节环115的内部空间成为连续的空间。
节环115具有前端侧的第一节环115a和基端侧的第二节环115b。第一节环115a和第二节环115b通过第一转动销115p被连结成能够在与长度方向A垂直的上下方向(也称为“UD方向”)上转动。
在相邻的节环115中,前端侧的节环115中的第二节环115b和基端侧的节环115中的第一节环115a通过第二转动销115q被连结成能够在与长度方向A和UD方向垂直的左右方向(也称为“LR方向”)上转动。
第一节环115a和第二节环115b通过第一转动销115p和第二转动销115q交替地被连结,弯曲部112在期望的方向上弯曲自如。
图6是沿着图4和图5的C1-C1线的弯曲部112的剖视图。
在第二节环115b的内周面形成有上线引导件115u和下线引导件115d。上线引导件115u和下线引导件115d隔着长度方向A的中心轴线O被配置于UD方向的两侧。在第一节环115a的内周面形成有左线引导件115l和右线引导件115r。左线引导件115l和右线引导件115r隔着长度方向A的中心轴线O被配置于LR方向的两侧。
在上线引导件115u、下线引导件115d、左线引导件115l和右线引导件115r沿着长度方向A形成有供弯曲线160贯插的贯通孔。
弯曲线160是使弯曲部112弯曲的线。弯曲线160通过内部路径101而延伸到拆装部150。如图4和图6所示,弯曲线160具有上弯曲线161u、下弯曲线161d、左弯曲线161l、右弯曲线161r和4根线护套161s。
如图4所示,上弯曲线161u、下弯曲线161d、左弯曲线161l和右弯曲线161r分别贯插到线护套161s中。线护套161s的前端被安装于弯曲部112的基端的节环115。线护套161s延伸到拆装部150。
上弯曲线161u和下弯曲线161d是使弯曲部112在UD方向上弯曲的线。上弯曲线161u贯插到上线引导件115u中。下弯曲线161d贯插到下线引导件115d中。
如图4所示,上弯曲线161u和下弯曲线161d的前端被固定于弯曲部112的前端的前端部116。被固定于前端部116的上弯曲线161u和下弯曲线161d的前端隔着长度方向A的中心轴线O被配置于UD方向的两侧。
左弯曲线161l和右弯曲线161r是使弯曲部112在LR方向上弯曲的线。左弯曲线161l贯插到左线引导件115l中。右弯曲线161r贯插到右线引导件115r中。
如图4所示,左弯曲线161l和右弯曲线161r的前端被固定于弯曲部112的前端部116。被固定于前端部116的左弯曲线161l和右弯曲线161r的前端隔着长度方向A的中心轴线O被配置于LR方向的两侧。
通过分别牵引或松弛弯曲线160(上弯曲线161u、下弯曲线161d、左弯曲线161l、右弯曲线161r),弯曲部112在期望的方向上弯曲自如。
如图6所示,在被形成于弯曲部112的内部的内部路径101中贯插有弯曲线160、通道管171、摄像缆线173、光导174和送气/送水管175。
体内软性部119是长条且具有挠性的管状部件。在被形成于体内软性部119的内部路径101中贯插有弯曲线160、通道管171、摄像缆线173、光导174和送气/送水管175。
[连结部120]
图7是连结部120的立体图。图8是连结部120的一部分的立体图。
连结部120是连结插入部110的体内软性部119和体外软性部140的部件。连结部120具有圆筒部件121、连结部主体122、密封部123、轴承部124、罩部件125、钳子口126和三叉分支管127。
图9是连结部120的剖视图。
圆筒部件121被形成为圆筒状。圆筒部件121的内部空间与体内软性部119的内部空间连通,形成内部路径101的一部分。在圆筒部件121的内部空间贯插有弯曲线160、通道管171、摄像缆线173、光导174和送气/送水管175。在圆筒部件121的外周面沿着周向安装有磁环121s。
连结部主体122被形成为大致圆筒状。连结部主体122具有前端部122a和基端部122b。在前端部122a的前端开口插入有圆筒部件121的基端部121b。在基端部122b通过粘接剂、热熔接等接合有体外软性部140的前端部140a。连结部主体122的内部空间与体外软性部140的内部空间连通,形成内部路径101的一部分。
密封部123具有外壳123h和环123r。外壳123h的内侧被固定于圆筒部件121的外周。外壳123h的外侧经由环123r与罩部件125的前端部125a的内周面接触。
图10是圆筒部件121和轴承部124的立体图。
轴承部124将连结部主体122和圆筒部件121连结成能够以在长度方向A上延伸的旋转轴线RO为中心转动。具体而言,轴承部124被固定于连结部主体122。轴承部124将圆筒部件121支承为能够以在长度方向A上延伸的旋转轴线RO为中心转动。
连结部主体122具有检测磁环121s的旋转的未图示的磁传感器,能够检测圆筒部件121相对于连结部主体122的旋转角度。检测到的旋转角度经由未图示的传输缆线被发送到控制装置600。
体内软性部119的基端部119b被固定于外壳123h的外侧。因此,体内软性部119、外壳123h和圆筒部件121成为一体而相对于连结部主体122旋转。将体内软性部119的基端部119b、外壳123h和圆筒部件121也称为“被动旋转部”。
罩部件125是覆盖连结部主体122的外周的部件。罩部件125具有供体外软性部140通过的第一开口125b和供钳子口126通过的第二开口125c。第一开口125b与体外软性部140之间的间隙被密封部件密闭。第二开口125c与钳子口126之间的间隙被密封部件密闭。
钳子口126是插入处置器具400的插入口。钳子口126被形成为圆筒状,被安装于罩部件125。钳子口126的基端部126b从罩部件125的第二开口125c突出。
三叉分支管127连接通道管171的基端部171b、钳子口126的前端部126a和抽吸管172的前端部172a。通道管171和抽吸管172经由三叉分支管127连接。此外,钳子口126和通道管171经由三叉分支管127连接。手术人员S能够从钳子口126的基端部126b插入处置器具400,使处置器具400贯插到通道管171中。
体内软性部119和体外软性部140通过连结部120连结成能够以在长度方向A上延伸的旋转轴线RO为中心旋转。因此,如图2所示,在手术人员S使插入部110的体内软性部119以在长度方向A上延伸的旋转轴线RO为中心旋转的情况下,能够不使延伸到驱动装置200附近的体外软性部140旋转,而仅使体内软性部119旋转。因此,手术人员S容易对体内软性部119进行旋转操作。
另一方面,体内软性部119和体外软性部140在相对旋转时产生摩擦力,因此,只要不施加规定以上的力,则不进行相对旋转。上述摩擦力被调整成,只要手术人员S不使插入部110的体内软性部119旋转,则体内软性部119不会相对于体外软性部140旋转。因此,例如在手术人员S为了操作处置器具400而使右手R从体内软性部119离开的情况下,体内软性部119也不会相对于体外软性部140旋转。
此外,在手术人员S使插入部110的体内软性部119以在长度方向A上延伸的旋转轴线RO为中心旋转的情况下,被安装于不会与体内软性部119联动地旋转的部分即连结部主体122的钳子口126不旋转。供处置器具400插入的钳子口126的位置不变,因此,手术人员S容易操作处置器具400。
在连结部主体122的内部插入有圆筒部件121的基端部121b。由此,贯插到圆筒部件121和连结部主体122中的弯曲线160等主要通过圆筒部件121的内部空间,不容易与相对于圆筒部件121相对旋转的连结部主体122接触。因此,在圆筒部件121和连结部主体122相对旋转的情况下,弯曲线160等在较长的内部路径101整体中扭转,因此,扭转的应力不容易集中。
[体外软性部140]
体外软性部140是长条的管状部件。在被形成于体外软性部140的内部的内部路径101中贯插有弯曲线160、摄像缆线173、光导174、抽吸管172(参照图9)和送气/送水管175。
[拆装部150]
如图1所示,拆装部150具有被装配于驱动装置200的第一拆装部1501和被装配于影像控制装置500的第二拆装部1502。另外,第一拆装部1501和第二拆装部1502也可以是一体的拆装部。
被形成于体外软性部140的内部的内部路径101向第一拆装部1501和第二拆装部1502分支。弯曲线160、抽吸管172和送气/送水管175贯插到第一拆装部1501中。摄像缆线173和光导174贯插到第二拆装部1502中。
图11是示出装配于驱动装置200之前的第一拆装部1501的图。
第一拆装部1501具有上下弯曲线拆装部151、左右弯曲线拆装部152和镜体ID存储部158。
上下弯曲线拆装部151是将使弯曲部112在UD方向上弯曲的线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
左右弯曲线拆装部152是将使弯曲部112在LR方向上弯曲的线(左弯曲线161l和右弯曲线161r)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
左右弯曲线拆装部152是与上下弯曲线拆装部151同等的构造,因此省略图示和说明。
图12是示出装配于驱动装置200之前的上下弯曲线拆装部151的图。图13是示出装配于驱动装置200的上下弯曲线拆装部151的图。上下弯曲线拆装部151具有支承部件155、第一被驱动部156、第二被驱动部157和张力传感器159。
支承部件155支承第一被驱动部156、第二被驱动部157和镜体ID存储部158。支承部件155具有在上下弯曲线拆装部151的基端侧露出的拆装检测用卡爪155a和多个改向带轮155p。
改向带轮155p对贯插到体外软性部140中的上弯曲线161u的输送方向进行变更,将上弯曲线161u引导到第一被驱动部156。此外,改向带轮155p对贯插到体外软性部140中的上下弯曲线161d的输送方向进行变更,将下弯曲线161d引导到第二被驱动部157。
第一被驱动部(驱动力传递部)156是被输入对弯曲部112(可动部)进行驱动的驱动力的部件。在本实施方式中,第一被驱动部156是旋转鼓。第一被驱动部156被支承部件155支承为能够以沿着长度方向A延伸的第一鼓旋转轴线156r为中心转动。第一被驱动部156具有第一卷绕带轮156a和第一联轴部156c。另外,第一被驱动部156不限于旋转鼓。
第一卷绕带轮156a以第一鼓旋转轴线156r为中心转动,由此牵引或送出上弯曲线161u。从前端侧朝向基端侧观察,第一卷绕带轮156a顺时针旋转,由此,上弯曲线161u被卷绕于第一卷绕带轮156a而被牵引。相反,第一卷绕带轮156a逆时针旋转,由此,上弯曲线161u从第一卷绕带轮156a被送出。根据该结构,即使上弯曲线161u的进退量多,被牵引的部分也被紧凑地收纳而不会占用场所。
第一联轴部156c是以第一鼓旋转轴线156r为中心转动的圆板部件。第一联轴部156c被固定于第一卷绕带轮156a的基端,与第一卷绕带轮156a一体地转动。第一联轴部156c在上下弯曲线拆装部151的基端侧露出。在第一联轴部156c的基端侧的面形成有两个第一嵌合凸部156d。两个第一嵌合凸部156d隔着第一鼓旋转轴线156r被形成于两侧。
第二被驱动部157是被输入对弯曲部112(可动部)进行驱动的驱动力的部件。在本实施方式中,第二被驱动部157是旋转鼓。第二被驱动部157被支承部件155支承为能够以沿着长度方向A延伸的第二鼓旋转轴线157r为中心转动。第二被驱动部157具有第二卷绕带轮157a和第二联轴部157c。另外,第二被驱动部157不限于旋转鼓。
第二卷绕带轮157a以第二鼓旋转轴线157r为中心转动,由此牵引或送出下弯曲线161d。从前端侧朝向基端侧观察,第二卷绕带轮157a逆时针旋转,由此,下弯曲线161d被卷绕于第二卷绕带轮157a而被牵引。相反,第二卷绕带轮157a顺时针旋转,由此,下弯曲线161d从第二卷绕带轮157a被送出。
第二联轴部157c是以第二鼓旋转轴线157r为中心转动的圆板部件。第二联轴部157c被固定于第二卷绕带轮157a的基端,与第二卷绕带轮157a一体地转动。第二联轴部157c在上下弯曲线拆装部151的基端侧露出。在第二联轴部157c的基端侧的面形成有两个第二嵌合凸部157d。两个第二嵌合凸部157d隔着第二鼓旋转轴线157r被形成于两侧。
在以后的说明中,在不区分第一被驱动部156和第二被驱动部157的情况下,将它们称为“被驱动部15X”。驱动内窥镜100所需要的被驱动部15X的数量为4个。
镜体ID存储部158具有存储内窥镜100的镜体ID的非易失性的存储器。镜体ID是表示内窥镜100的种类、规格等的ID。镜体ID经由未图示的电气布线而由驱动控制器260取得。驱动控制器260能够根据取得的镜体ID,识别被装配的第一拆装部1501中需要驱动的被驱动部15X的数量和被驱动部15X的配置等。
张力传感器159检测上弯曲线161u和下弯曲线161d的张力。张力传感器159的检测结果经由未图示的电气布线而由驱动控制器260取得。
[驱动装置200]
图14是驱动装置200的功能框图。
驱动装置200具有适配器210、操作接收部220、送气抽吸驱动部230、线驱动部(致动器)250和驱动控制器260。
如图11所示,适配器210具有第一操作适配器211A、第二操作适配器211B和内窥镜适配器212。第一操作适配器211A和第二操作适配器是能够拆装地连接有操作缆线301的适配器。
图15是示出内窥镜适配器212的图。
内窥镜适配器212是能够拆装地连接有内窥镜100的第一拆装部1501的适配器。内窥镜适配器212被设置成包围线驱动部250。在第一拆装部1501与内窥镜适配器212连接时,上下弯曲线拆装部151和左右弯曲线拆装部152能够与线驱动部250联轴。
操作接收部220经由操作缆线301从操作装置300接收操作输入。在操作装置300和驱动装置200通过无线通信的方式而不是通过有线通信的方式进行通信的情况下,操作接收部220具有公知的无线接收用模块。
送气抽吸驱动部230与被插入到内窥镜100的内部路径101中的抽吸管172和送气/送水管175连接。送气抽吸驱动部230具有泵等,向送气/送水管175输送空气或输送水。此外,送气抽吸驱动部230从抽吸管172抽吸空气。
线驱动部(致动器)250与上下弯曲线拆装部151和左右弯曲线拆装部152联轴,对弯曲线160进行驱动。
如图10和图12所示,线驱动部250具有支承部件250a、第一驱动部(第一致动器)251、第二驱动部(第二致动器)252、第三驱动部(第三致动器)253、第四驱动部(第四致动器)254、第五驱动部(第五致动器)255、第六驱动部(第六致动器)256、第七驱动部(第七致动器)257、第八驱动部(第八致动器)258和拆装传感器259。
在以后的说明中,在不区分第一驱动部251、第二驱动部252、第三驱动部253、第四驱动部254、第五驱动部255、第六驱动部256、第七驱动部257和第八驱动部258的情况下,将它们称为“驱动部25X”。驱动部25X的数量(8个)比驱动内窥镜100所需要的被驱动部15X的数量(4个)多。另外,线驱动部250具有的驱动部25X的数量不限于8个。
从前端侧A1观察,多个驱动部25X呈格子状排列。在本实施方式中,8个驱动部25X沿着水平方向排列4个,沿着垂直方向排列2个。另外,多个驱动部25X的排列形式不限于此。
内窥镜适配器212能够以各种形式与第一拆装部1501连接。图1所示的内窥镜适配器212以由第一驱动部251、第二驱动部252、第三驱动部253和第四驱动部254对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1501连接。此外,内窥镜适配器212也可以以由第五驱动部255、第六驱动部256、第七驱动部257和第八驱动部258对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1501连接。即,能够在内窥镜适配器212同时连接2个第一拆装部1501。
将装配有1个第一拆装部1501的多个驱动部25X称为“驱动部组25G”。在本实施方式中,将装配有能够装配于内窥镜适配器212的2个第一拆装部1501中的一个第一拆装部1501的第一驱动部251、第二驱动部252、第三驱动部253和第四驱动部254称为“第一驱动部组25G1”。此外,将装配有另一个第一拆装部1501的第五驱动部255、第六驱动部256、第七驱动部257和第八驱动部258称为“第二驱动部组25G2”。
另外,内窥镜适配器212和第一拆装部1501的连接形式不限于此。例如,内窥镜适配器212也可以以由从8个驱动部25X中选择出的任意4个驱动部25X对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1501连接。
第一驱动部251和第二驱动部252沿着垂直方向相邻地设置。第一驱动部251和第二驱动部252例如与上下弯曲线拆装部151联轴,能够对使弯曲部112在UD方向上弯曲的线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)进行驱动。
第三驱动部253和第四驱动部254沿着垂直方向相邻地设置。第三驱动部253和第四驱动部254例如与左右弯曲线拆装部152联轴,能够对使弯曲部112在LR方向上弯曲的线(左弯曲线161l和右弯曲线161r)进行驱动。
第三驱动部253和第四驱动部254是与第一驱动部251和第二驱动部252同等的构造,因此省略图示和说明。
第五驱动部255和第六驱动部256是与第一驱动部251和第二驱动部252同等的构造,因此省略图示和说明。
第七驱动部257和第八驱动部258是与第一驱动部251和第二驱动部252同等的构造,因此省略图示和说明。
图12中例示的第一驱动部251与上下弯曲线拆装部151的第一被驱动部156联轴,对上弯曲线161u进行驱动。第一驱动部251具有第一轴251a、第一马达部251b、第一被联轴部251c、第一转矩传感器251e和第一弹性部件251s。
第一轴251a被支承部件250a支承为能够以第一轴旋转轴线251r为中心转动且能够在长度方向A上进退。在内窥镜100的第一拆装部1501被装配于驱动装置200时,第一轴旋转轴线251r与第一鼓旋转轴线156r一致。
第一马达部251b具有DC马达等第一马达、对第一马达进行驱动的第一马达驱动器和第一马达编码器。第一马达使第一轴251a以第一轴旋转轴线251r为中心旋转。第一马达驱动器由驱动控制器260来控制。
第一被联轴部251c是以第一轴旋转轴线251r为中心转动的圆板部件。第一被联轴部251c被固定于第一轴251a的前端,与第一轴251a一体地转动。如图12所示,第一被联轴部251c在线驱动部250的前端侧A1露出。在第一被联轴部251c的前端侧A1的面形成有两个第一嵌合凹部251d。两个第一嵌合凹部251d隔着第一轴旋转轴线251r被形成于两侧。
如图13所示,第一嵌合凸部156d和第一嵌合凹部251d嵌合,第一联轴部156c和第一被联轴部251c联轴。其结果,基于第一马达部251b的第一轴251a的旋转被传递到第一被驱动部156。从前端侧A1朝向基端侧A2观察,第一轴251a顺时针旋转,由此,上弯曲线161u被牵引。相反,第一轴251a逆时针旋转,由此,上弯曲线161u被送出。
第一转矩传感器251e检测以第一轴251a的第一轴旋转轴线251r为中心的旋转转矩。第一转矩传感器251e的检测结果由驱动控制器260取得。
第一弹性部件251s例如是压缩弹簧,前端部与第一被联轴部251c接触,基端部与支承部件250a接触。第一弹性部件251s向前端侧A1对第一被联轴部251c进行施力。如图13所示,在装配有第一联轴部156c时,第一被联轴部251c与第一轴251a一起向基端侧A2移动。
图12中例示的第二驱动部252与上下弯曲线拆装部151的第二被驱动部157联轴,对下弯曲线161d进行驱动。第二驱动部252具有第二轴252a、第二马达部252b、第二被联轴部252c、第二转矩传感器252e和第二弹性部件252s。
第二轴252a被支承部件250a支承为能够以第二轴旋转轴线252r为中心转动且能够在长度方向A上进退。在内窥镜100的第一拆装部1501被装配于驱动装置200时,第二轴旋转轴线252r与第二鼓旋转轴线157r一致。
第二马达部252b具有DC马达等第二马达、对第二马达进行驱动的第二马达驱动器和第二马达编码器。第二马达使第二轴252a以第二轴旋转轴线252r为中心旋转。第二马达驱动器由驱动控制器260来控制。
第二被联轴部252c是以第二轴旋转轴线252r为中心转动的圆板部件。第二被联轴部252c被固定于第二轴252a的前端,与第二轴252a一体地转动。如图12所示,第二被联轴部252c在线驱动部250的前端侧A1露出。在第二被联轴部252c的前端侧A1的面形成有两个第二嵌合凹部252d。两个第二嵌合凹部252d隔着第二轴旋转轴线252r被形成于两侧。
如图13所示,第二嵌合凸部157d和第二嵌合凹部252d嵌合,第二联轴部157c和第二被联轴部252c联轴。其结果,基于第二马达部252b的第二轴252a的旋转被传递到第二被驱动部157。从前端侧A1朝向基端侧A2观察,第二轴252a逆时针旋转,由此,下弯曲线161d被牵引。相反,第二轴252a顺时针旋转,由此,下弯曲线161d被送出。
第二转矩传感器252e检测以第二轴252a的第二轴旋转轴线252r为中心的旋转转矩。第二转矩传感器252e的检测结果由驱动控制器260取得。
第二弹性部件252s例如是压缩弹簧,前端部与第二被联轴部252c接触,基端部与支承部件250a接触。第二弹性部件252s向前端侧A1对第二被联轴部252c进行施力。如图13所示,在装配有第二联轴部157c时,第二被联轴部252c与第二轴252a一起向基端侧A2移动。
如图13所示,拆装传感器259通过检测与拆装检测用卡爪155a的卡合和非卡合,来检测第一拆装部1501相对于线驱动部250的拆装。拆装传感器259针对8个驱动部25X单独地设置,能够检测被装配的第一拆装部1501使用的驱动部25X。拆装传感器259的检测结果由驱动控制器260取得。
根据上述的结构,在上下弯曲线拆装部151被装配于第一驱动部251和第二驱动部252时,第一驱动部251能够独立地驱动上弯曲线161u,第二驱动部252能够独立地驱动下弯曲线161d。同样,在左右弯曲线拆装部152被装配于第三驱动部253和第四驱动部254时,第三驱动部253能够独立地驱动左弯曲线161l,第四驱动部254能够独立地驱动右弯曲线161r。因此,在从内窥镜100的弯曲部112到驱动装置200为止的距离比以往的软性内窥镜长的情况下,也能够高精度地控制弯曲部112的弯曲操作。
驱动控制器260对驱动装置200的整体进行控制。驱动控制器260取得操作接收部220接收到的操作输入。驱动控制器260根据取得的操作输入对送气抽吸驱动部230和线驱动部250进行控制。
驱动控制器260是能够执行程序的计算机,具有处理器261、存储器262、能够存储程序和数据的存储部263以及输入输出控制部264。驱动控制器260的功能通过处理器261执行程序来实现。驱动控制器260的至少一部分的功能也可以通过专用的逻辑电路来实现。
为了高精度地控制对多个弯曲线160进行驱动的多个马达,优选驱动控制器260具有高运算性能。
存储部263中存储的对驱动控制器260进行控制的程序能够独立地驱动与线驱动部250连接的多个内窥镜100。
在存储部263中存储有将内窥镜100的镜体ID和内窥镜100的种类、规格等内窥镜100的信息对应起来的内窥镜100的数据库。驱动控制器260通过参照数据库,能够根据镜体ID识别内窥镜100的信息。
另外,驱动控制器260也可以还具有处理器261、存储器262、存储部263和输入输出控制部264以外的结构。例如,驱动控制器260也可以还具有进行图像处理、图像识别处理的一部分或全部的图像运算部。通过还具有图像运算部,驱动控制器260能够高速地执行特定的图像处理、图像识别处理。图像运算部也可以被搭载于利用通信线路连接的分体的硬件装置。
[操作装置300]
图16是操作装置300的立体图。
操作装置300是被输入用于驱动内窥镜100的操作的装置。被输入的操作输入经由操作缆线301被发送到驱动装置200。操作装置300也可以能够通过无线通信的方式而不是通过有线通信的方式与驱动装置200进行通信。
图17是从背面观察的操作装置300的立体图。
操作装置300具有操作部主体310、送气送水按钮351、抽吸按钮352、各种按钮350、触摸板380和触摸传感器381。
操作部主体310被形成为手术人员S能够用左手L保持的大致棱柱状。操作部主体310具有被设置于上方的触摸板支承部314、被设置于下方的把持部316、以及被设置于后方的手柄317。如图16所示,手术人员S能够一边用左手L把持着把持部316,一边用左手L的拇指FT操作触摸板380。
触摸板380是被输入针对弯曲部112的弯曲操作等的触敏接口。触摸板380也可以是触摸面板。
[影像控制装置500]
图18是影像控制装置500的功能框图。
影像控制装置500对电动内窥镜系统1000进行控制。影像控制装置500具有第一内窥镜适配器510A、第二内窥镜适配器510B、摄像处理部520、光源部530和主控制器560。
第一内窥镜适配器510A和第二内窥镜适配器510B是能够拆装地连接有内窥镜100的第二拆装部1502的适配器。
摄像处理部520将经由摄像缆线173从前端部111的摄像部111c取得的摄像信号转换为摄像图像。
光源部530产生照射到摄像对象的照明光。光源部530产生的照明光经由光导174被引导至前端部111的照明部111b。
主控制器560是能够执行程序的计算机,具有处理器561、存储器562、能够存储程序和数据的存储部563、以及输入输出控制部564。主控制器560的功能通过处理器561执行程序来实现。主控制器560的至少一部分的功能也可以通过专用的逻辑电路来实现。
主控制器560具有处理器561、能够读入程序的存储器562、存储部563和输入输出控制部564。
存储部563是存储上述的程序、必要的数据的非易失性的记录介质。存储部563例如由ROM、硬盘等构成。存储部563中记录的程序被读入到存储器562,由处理器561来执行。
输入输出控制部564与摄像处理部520、光源部530、驱动装置200、显示装置900、输入装置(未图示)以及网络设备(未图示)连接。输入输出控制部564根据处理器561的控制,实施针对被连接的设备的数据的收发、控制信号的收发。
主控制器560能够对摄像处理部520取得的摄像图像实施图像处理。主控制器560能够生成以针对手术人员S的信息提供为目的的GUI图像、CG图像。主控制器560能够使显示装置900显示摄像图像、GUI图像、CG图像。
主控制器560不限于一体的硬件装置。例如,主控制器560也可以在一部分分离为分体的硬件装置后,利用通信线路连接分离后的硬件装置来构成。例如,主控制器560也可以是利用通信线路连接被分离的存储部563的云系统。
主控制器560也可以还具有处理器561、存储器562、存储部563和输入输出控制部564以外的结构。例如,主控制器560也可以还具有进行由处理器561进行的图像处理、图像识别处理的一部分或全部的图像运算部。通过还具有图像运算部,主控制器560能够高速地执行特定的图像处理、图像识别处理。图像运算部也可以被搭载于利用通信线路连接的分体的硬件装置。
[电动内窥镜系统1000的动作]
接着,对本实施方式的电动内窥镜系统1000的动作进行说明。具体而言,对电动内窥镜系统1000的控制装置600的驱动控制器260的动作进行说明。
以后,沿着图19所示的控制装置600的驱动控制器260的控制流程图进行说明。在控制装置600被起动时,驱动控制器260在实施初始化后开始图19所示的控制流程(步骤S100)。接着,驱动控制器260(主要是处理器261)执行步骤S110。
<步骤S110>
在步骤S110中,驱动控制器260检测是否在线驱动部250装配有内窥镜100的第一拆装部1501。当在线驱动部250装配有内窥镜100的第一拆装部1501的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S120。
<步骤S120>
在步骤S120中,驱动控制器260读出被装配的内窥镜100的第一拆装部1501中存储的镜体ID。在多个内窥镜100被装配于线驱动部250的情况下,驱动控制器260从全部内窥镜100读出镜体ID。驱动控制器260接着执行步骤S130。
<步骤S130>
在步骤S130中,驱动控制器260根据取得的镜体ID,识别被装配的内窥镜100的种类和被装配的内窥镜100的数量等。在被装配的内窥镜100的数量为1个时,驱动控制器260接着执行步骤S140。在被装配的内窥镜100的数量为2个时,驱动控制器260接着执行步骤S150。
<步骤S140:单模式>
在步骤S140中,驱动控制器260将动作模式设定为“单模式”。以单模式进行动作的驱动控制器260根据从操作装置300取得的操作输入,对被装配于驱动装置200的1个内窥镜100进行驱动。
在图1所示的驱动装置200装配有1个内窥镜100和1个操作装置300。内窥镜100的第一拆装部1501被装配于第一驱动部组25G1(第一驱动部251、第二驱动部252、第三驱动部253和第四驱动部254)。操作装置300与第一操作适配器211A连接。
驱动控制器260根据针对操作装置300的触摸板380的输入对第一驱动部251和第二驱动部252进行控制,对使内窥镜100的弯曲部112在UD方向上弯曲的线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)进行驱动。此外,驱动控制器260根据针对操作装置300的触摸板380的输入对第三驱动部253和第四驱动部254进行控制,对使内窥镜100的弯曲部112在LR方向上弯曲的线(左弯曲线161l和右弯曲线161r)进行驱动。
<步骤S150:双模式>
图20是示出以双模式进行动作的驱动装置200的图。
在步骤S150中,驱动控制器260将动作模式设定为“双模式”。以双模式进行动作的驱动控制器260根据从不同的2个操作装置300取得的操作输入,分别独立地驱动被装配于驱动装置200的2个内窥镜100。
在图20所示的驱动装置200装配有2个内窥镜100和2个操作装置300。在以后的说明中,将2个内窥镜100中的一方称为第一内窥镜100X,将另一方称为第二内窥镜100Y。此外,将2个操作装置300中的一方称为第一操作装置300X,将另一方称为第二操作装置300Y。
当在仅装配有第一内窥镜100X的驱动装置200进一步装配第二内窥镜100Y时,驱动控制器260将动作模式从“单模式”变更为“双模式”(步骤S150)。
第一内窥镜100X的第一拆装部1501被装配于第一驱动部组25G1(第一驱动部251、第二驱动部252、第三驱动部253和第四驱动部254)。第二内窥镜100Y的第一拆装部1501被装配于第二驱动部组25G2(第五驱动部255、第六驱动部256、第七驱动部257和第八驱动部258)。第一操作装置300X与第一操作适配器211A连接。第二操作装置300Y与第二操作适配器211B连接。
驱动控制器260根据针对第一操作装置300X的触摸板380的输入对第一驱动部251和第二驱动部252进行控制,对使第一内窥镜100X的弯曲部112在UD方向上弯曲的线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)进行驱动。此外,驱动控制器260根据针对第一操作装置300X的触摸板380的输入对第三驱动部253和第四驱动部254进行控制,对使第一内窥镜100X的弯曲部112在LR方向上弯曲的线(左弯曲线161l和右弯曲线161r)进行驱动。
进而,驱动控制器260根据针对第二操作装置300Y的触摸板380的输入对第五驱动部255和第六驱动部256进行控制,对使第二内窥镜100Y的弯曲部112在UD方向上弯曲的线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)进行驱动。此外,驱动控制器260根据针对第二操作装置300Y的触摸板380的输入对第七驱动部257和第八驱动部258进行控制,对使第二内窥镜100Y的弯曲部112在LR方向上弯曲的线(左弯曲线161l和右弯曲线161r)进行驱动。
<步骤S160>
驱动控制器260接着执行步骤S160。在步骤S160中,驱动控制器260判定是否结束控制流程。在不结束控制流程的情况下,驱动控制器260再次实施步骤S110。在结束控制流程的情况下,驱动控制器260接着实施步骤S170,结束控制流程。
图21是示出取下了第一内窥镜100X的驱动装置200的图。
在取下第一内窥镜100X时,驱动控制器260将动作模式从“双模式”变更为“单模式”(步骤S140)。以单模式进行动作的驱动控制器260根据从第二操作装置300Y取得的操作输入对第二内窥镜100Y进行驱动。
[电动内窥镜系统1000的使用例1]
接着,对电动内窥镜系统1000的使用例进行说明。具体而言,对将2个内窥镜100中的一方用于针对患者P的处置、将另一方用于使用前的设备检查的使用例进行说明。
首先,手术人员使用被装配于驱动装置200的第一驱动部组25G1的第一内窥镜100X,如图2所示对第一名患者P进行处置。驱动控制器260以单模式进行动作。驱动控制器260通过“通常动作用程序”对第一驱动部组25G1的驱动部25X进行控制。通常动作用程序是根据从操作装置300取得的操作输入对内窥镜100进行驱动的程序。
接着,辅助者进一步在驱动装置200的第二驱动部组25G2装配第二内窥镜100Y。驱动控制器260将动作模式从“单模式”变更为“双模式”。驱动控制器260通过“检查用程序”对第二驱动部组25G2的驱动部25X进行控制。辅助者执行检查用程序,由此对第二内窥镜100Y实施使用前的设备检查。检查用程序是实施使用前的各种点检、针对被连结的第二内窥镜100Y和驱动装置200实施初始化动作并实施弯曲动作的校准等的程序。
当针对第一名患者P的处置结束时,辅助者为了进行后处理而从驱动装置200的第一驱动部组25G1取下第一内窥镜100X。驱动控制器260将动作模式从“双模式”变更为“单模式”。驱动控制器260将对第二驱动部组25G2的驱动部25X进行控制的程序变更为“通常动作用程序”。另外,在动作模式从“双模式”变成“单模式”时,驱动控制器260也可以根据来自用户(手术人员S或辅助者)的指示输入,选择是将对驱动部25X进行控制的程序变更为“通常动作用程序”,还是维持“检查用程序”。
辅助者进行用于处置第二名患者P的准备。在针对第二名患者P的处置中使用的第二内窥镜100Y的使用前的设备检查与针对第一名患者P的处置并行地实施,因此,用于处置第二名患者P的准备时间被大幅缩短。
第二内窥镜100Y不从在使用前的设备检查时被装配的第二驱动部组25G2取下,就能够用于针对第二名患者P的处置。因此,手术人员能够将被装配于实施了使用前的设备检查的第二驱动部组25G2的第二内窥镜100Y直接用于针对第二名患者P的处置。
[电动内窥镜系统1000的使用例2]
接着,对电动内窥镜系统1000的另一个使用例进行说明。具体而言,对在检测到驱动部25X的异常时变更驱动部组25G的使用例进行说明。
以后,沿着图22所示的控制装置600的驱动控制器260的控制流程图进行说明。在控制装置600检测到内窥镜100的异常时,驱动控制器260开始图22所示的控制流程(步骤S200)。手术人员或辅助者也可以在手术中感觉到内窥镜100的异常时、使用前的设备检查时开始图22所示的控制流程。接着,驱动控制器260(主要是处理器261)执行步骤S210。
<步骤S210>
在步骤S210中,驱动控制器260变更针对线驱动部250的马达的马达指令值。例如,驱动控制器260对马达指令值进行变更,向线驱动部250的马达发送测试图案。驱动控制器260接着执行步骤S220。
<步骤S220>
在步骤S220中,驱动控制器260取得张力传感器159的输出。驱动控制器260确认张力传感器159的输出是否与马达指令值的变更对应地正常地变化。在张力传感器159的输出未正常地变化的情况下,在装配有内窥镜100的驱动部25X中产生了异常的可能性高。该情况下,驱动控制器260接着执行步骤S230。在张力传感器159的输出正常地变化的情况下,未产生异常的可能性、或驱动部25X以外的部分(例如内窥镜100)产生了异常的可能性高。该情况下,驱动控制器260接着执行步骤S250。
<步骤S230>
在步骤S230中,驱动控制器260与主控制器560协作,针对手术人员和辅助者在显示装置900中显示GUI图像,该GUI图像向使用者指示(通知)对装配内窥镜100的驱动部组25G进行变更。例如,在检测到异常时内窥镜100被装配于第一驱动部组25G1的情况下,驱动控制器260在显示装置900中显示GUI图像,该GUI图像向使用者指示将内窥镜100装配于第二驱动部组25G2。手术人员或辅助者按照指示将内窥镜100装配于第二驱动部组25G2。驱动控制器260接着执行步骤S240。
<步骤S240>
在步骤S240中,驱动控制器260将驱动内窥镜100的驱动部组25G从第一驱动部组25G1切换为第二驱动部组25G2。驱动内窥镜100所需要的信息(控制参数、马达编码器的当前位置等)从对第一驱动部组25G1进行控制的程序移交到对第二驱动部组25G2进行控制的程序。因此,手术人员能够立即使用被装配于第二驱动部组25G2的内窥镜100,不会给患者P造成负担。驱动控制器260接着执行步骤S250。
<步骤S250>
在步骤S250中,驱动控制器260结束图22所示的控制流程。另外,驱动控制器260也可以检测线驱动部250的马达电流值、马达编码器的输出,执行进一步的异常原因的追究。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000,能够更加高效地实施使用了内窥镜100的观察、处置。能够将多个内窥镜100装配于驱动装置200,因此,使用前的设备检查、异常检测时的设备更换所花费的时间被大幅缩短。
以上参照附图详细叙述了本发明的第一实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第二实施方式)
参照图23~图24对本发明的第二实施方式的电动内窥镜系统1000B进行说明。在以后的说明中,关于与已经说明的结构共通的结构,标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[电动内窥镜系统1000B]
图23是本实施方式的电动内窥镜系统1000B的整体图。
电动内窥镜系统1000B具有内窥镜100B、驱动装置200、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
[内窥镜100B]
内窥镜100B具有插入部110、连结部120、体外软性部140、拆装部150B、弯曲线160和内置物170。
[拆装部150B]
图24是示出第一拆装部1503的图。
拆装部150B具有被装配于驱动装置200的第一拆装部1503和被装配于影像控制装置500的第二拆装部1502。第一拆装部1503具有上下弯曲线拆装部151B、左右弯曲线拆装部152B和镜体ID存储部158。
上下弯曲线拆装部151B是将使弯曲部112在UD方向上弯曲的线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
上下弯曲线拆装部151B具有支承部件155、第一被驱动部156B和张力传感器159。
支承部件155支承第一被驱动部156B。支承部件155具有在上下弯曲线拆装部151B的基端侧露出的拆装检测用卡爪155a和多个改向带轮155p。
改向带轮155p对贯插到体外软性部140中的上弯曲线161u的输送方向进行变更,将上弯曲线161u引导到第一被驱动部156B。此外,改向带轮155p对贯插到体外软性部140中的上下弯曲线161d的输送方向进行变更,将下弯曲线161d引导到第一被驱动部156B。
第一被驱动部156B是被输入对弯曲部112(可动部)进行驱动的驱动力的部件。在本实施方式中,第一被驱动部156B是旋转鼓。第一被驱动部156B被支承部件155支承为能够以沿着长度方向A延伸的第一鼓旋转轴线156r为中心转动。第一被驱动部156B具有第一卷绕带轮156a和第一联轴部156c。
第一卷绕带轮156a以第一鼓旋转轴线156r为中心转动,由此牵引或送出上弯曲线161u和下弯曲线161d。从前端侧A1朝向基端侧A2观察,第一卷绕带轮156a顺时针旋转,由此,上弯曲线161u被卷绕于第一卷绕带轮156a而被牵引,下弯曲线161d从第一卷绕带轮156a被送出。相反,第一卷绕带轮156a逆时针旋转,由此,上弯曲线161u从第一卷绕带轮156a被送出,下弯曲线161d被卷绕于第一卷绕带轮156a而被牵引。
左右弯曲线拆装部152B是将使弯曲部112在LR方向上弯曲的线(左弯曲线161l和右弯曲线161r)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
左右弯曲线拆装部152B具有支承部件155、第二被驱动部157B和张力传感器159。
支承部件155支承第二被驱动部157B。支承部件155具有在左右弯曲线拆装部152B的基端侧露出的拆装检测用卡爪155a和多个改向带轮155p。
改向带轮155p对贯插到体外软性部140中的左弯曲线161l的输送方向进行变更,将左弯曲线161l引导到第二被驱动部157B。此外,改向带轮155p对贯插到体外软性部140中的右弯曲线161r的输送方向进行变更,将右弯曲线161r引导到第二被驱动部157B。
第二被驱动部157B是被输入对弯曲部112进行驱动的驱动力的部件。在本实施方式中,第二被驱动部157B是旋转鼓。第二被驱动部157B被支承部件155支承为能够以沿着长度方向A延伸的第二鼓旋转轴线157r为中心转动。第二被驱动部157B具有第二卷绕带轮157a和第二联轴部157c。
第二卷绕带轮157a以第二鼓旋转轴线157r为中心转动,由此牵引或送出左弯曲线161l和右弯曲线161r。从前端侧A1朝向基端侧A2观察,第二卷绕带轮157a顺时针旋转,由此,左弯曲线161l被卷绕于第二卷绕带轮157a而被牵引,右弯曲线161r从第二卷绕带轮157a被送出。相反,第二卷绕带轮157a逆时针旋转,由此,左弯曲线161l从第二卷绕带轮157a被送出,右弯曲线161r被卷绕于第二卷绕带轮157a而被牵引。
在以后的说明中,在不区分第一被驱动部156B和第二被驱动部157B的情况下,将它们称为“被驱动部15X”。驱动内窥镜100B所需要的被驱动部15X的数量为2个。
内窥镜适配器212能够以各种形式与第一拆装部1501连接。图23所示的内窥镜适配器212以由第一驱动部251和第二驱动部252对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1503连接。此外,内窥镜适配器212也可以以由第三驱动部253和第四驱动部254对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1503连接。此外,内窥镜适配器212也可以以由第五驱动部255和第六驱动部256对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1503连接。此外,内窥镜适配器212也可以以由第七驱动部257和第八驱动部258对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1503连接。即,能够在内窥镜适配器212同时连接4个第一拆装部1503。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000B,能够更加高效地实施使用了内窥镜100的观察、处置。电动内窥镜系统1000B能够将内窥镜100和被驱动部15X的数量等不同的内窥镜100B装配于驱动装置200进行使用。此外,与第一实施方式同样,能够将多个内窥镜100B装配于驱动装置200,因此,使用前的设备检查、异常检测时的设备更换所花费的时间被大幅缩短。
以上参照附图详细叙述了本发明的第二实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第三实施方式)
参照图25~图28对本发明的第三实施方式的电动内窥镜系统1000C进行说明。在以后的说明中,关于与已经说明的结构共通的结构,标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[电动内窥镜系统1000C]
图25是本实施方式的电动内窥镜系统1000C的整体图。
电动内窥镜系统1000C具有内窥镜100C、驱动装置200、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
[内窥镜100C]
内窥镜100C具有插入部110C、连结部120、体外软性部140、拆装部150C、弯曲线160C和内置物170。
图26是作为剖视图示出弯曲部112C的一部分的图。
插入部110C具有前端部111、弯曲部112C和体内软性部119。弯曲部112C具有弯曲部112C的前端侧A1的第一弯曲部113、弯曲部112C的基端侧A2的第二弯曲部114和外护套118。第一弯曲部113和第二弯曲部114能够在不同的方向上弯曲。
第一弯曲部(前端侧弯曲部)113具有多个节环(也称为弯曲块)115和与多个节环115的前端连结的第一前端部116。多个节环115和第一前端部116在外护套118的内部在长度方向A上被连结。另外,第一弯曲部113具有的节环115的形状和数量不限于图26所示的节环115的形状和数量。
第二弯曲部(基端侧弯曲部)114具有多个节环(也称为弯曲块)115和与多个节环115的前端连结的第二前端部117。多个节环115和第二前端部117在外护套118的内部在长度方向A上被连结。第二前端部117与第一弯曲部113的基端的节环115连结。第二弯曲部114的基端的节环115被安装于体内软性部119的前端。
弯曲线160C是使弯曲部112C弯曲的线。弯曲线160C具有使第一弯曲部113弯曲的第一弯曲线161和使第二弯曲部114弯曲的第二弯曲线162。第一弯曲线161和第二弯曲线162通过内部路径101而延伸到拆装部150C。
如图26所示,第一弯曲线161具有第一上弯曲线161u、第一下弯曲线161d、第一左弯曲线161l、第一右弯曲线161r和4根第一线护套161s。
如图26所示,第一上弯曲线161u、第一下弯曲线161d、第一左弯曲线161l和第一右弯曲线161r分别贯插到第一线护套161s中。第一线护套161s的前端被安装于第二前端部117。第一线护套161s延伸到拆装部150C。
图27是沿着图26的C2-C2线的第二弯曲部114的剖视图。
与第一弯曲线161同样,第二弯曲线162具有第二上弯曲线162u、第二下弯曲线162d、第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r。
如图26所示,第二上弯曲线162u、第二下弯曲线162d、第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r分别贯插到第二线护套162s中。第二线护套162s的前端被安装于第二弯曲部114的基端的节环115。第二线护套162s延伸到拆装部150C。
第二上弯曲线162u和第二下弯曲线162d是使第二弯曲部114在UD方向上弯曲的线。如图27所示,在第二弯曲部114中,第二上弯曲线162u贯插到上线引导件115u中。此外,在第二弯曲部114中,第二下弯曲线162d贯插到下线引导件115d中。
如图26所示,第二上弯曲线162u和第二下弯曲线162d的前端被固定于第二弯曲部114的前端的第二前端部117。被固定于第二前端部117的第二上弯曲线162u和第二下弯曲线162d的前端隔着长度方向A的中心轴线O被配置于UD方向的两侧。
第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r是使第二弯曲部114在LR方向上弯曲的线。如图27所示,在第二弯曲部114中,第二左弯曲线162l贯插到左线引导件115l中。此外,在第二弯曲部114中,第二右弯曲线162r贯插到右线引导件115r中。
如图26所示,第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r的前端被固定于第二弯曲部114的前端的第二前端部117。被固定于第二前端部117的第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r的前端隔着长度方向A的中心轴线O被配置于LR方向的两侧。
通过分别牵引或松弛第二弯曲线162(第二上弯曲线162u、第二下弯曲线162d、第二左弯曲线162l、第二右弯曲线162r),第二弯曲部114在期望的方向上弯曲自如。
图28是示出装配于驱动装置200C之前的第一拆装部1504的图。
拆装部150C具有被装配于驱动装置200的第一拆装部1504和被装配于影像控制装置500的第二拆装部1502。第一拆装部1504具有第一上下弯曲线拆装部151、第一左右弯曲线拆装部152、第二上下弯曲线拆装部153和第二左右弯曲线拆装部154。
第一上下弯曲线拆装部151是将使第一弯曲部113在UD方向上弯曲的线(第一上弯曲线161u和第一下弯曲线161d)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
第一左右弯曲线拆装部152是将使第一弯曲部113在LR方向上弯曲的线(第一左弯曲线161l和第一右弯曲线161r)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
第二上下弯曲线拆装部153具有与第一上下弯曲线拆装部151相同的机构,是将使第二弯曲部114在UD方向上弯曲的线(第二上弯曲线162u和第二下弯曲线162d)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
第二左右弯曲线拆装部154具有与第一左右弯曲线拆装部152相同的机构,是将使第二弯曲部114在LR方向上弯曲的线(第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r)与驱动装置200拆装自如地连结的机构。
驱动内窥镜100C所需要的被驱动部15X的数量为8个。
内窥镜适配器212以由第一驱动部251、第二驱动部252、第三驱动部253、第四驱动部254、第五驱动部255、第六驱动部256、第七驱动部257和第八驱动部258对弯曲线160进行驱动的方式与第一拆装部1504连接。
第一驱动部251和第二驱动部252与第一上下弯曲线拆装部151联轴,能够对使第一弯曲部113在UD方向上弯曲的线(第一上弯曲线161u和第一下弯曲线161d)进行驱动。
第三驱动部253和第四驱动部254与第一左右弯曲线拆装部152联轴,能够对使第一弯曲部113在LR方向上弯曲的线(第一左弯曲线161l和第一右弯曲线161r)进行驱动。
第五驱动部255和第六驱动部256与第二上下弯曲线拆装部153联轴,能够对使第二弯曲部114在UD方向上弯曲的线(第二上弯曲线162u和第二下弯曲线162d)进行驱动。
第七驱动部257和第八驱动部258与第二左右弯曲线拆装部154联轴,能够对使第二弯曲部114在LR方向上弯曲的线(第二左弯曲线162l和第二右弯曲线162r)进行驱动。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000C,电动内窥镜系统1000C能够将内窥镜100和被驱动部15X的数量等不同的内窥镜100C装配于驱动装置200进行使用。
以上参照附图详细叙述了本发明的第三实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第四实施方式)
参照图29~图45对本发明的第四实施方式的电动内窥镜系统1000D进行说明。
[电动内窥镜系统1000D]
图29是本实施方式的电动内窥镜系统1000D的整体图。
电动内窥镜系统1000D具有内窥镜100D、驱动装置200、操作装置300D、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
[内窥镜100D]
内窥镜100D具有插入部110、连结部120D、体外软性部140、拆装部150、弯曲线160和内置物170。
图30和图31是连结部120D的立体图。
连结部120D与第一实施方式的连结部120相比,还具有嵌合部128。嵌合部128是供操作装置300D嵌合的部分。
嵌合部128被安装于罩部件125的基端侧A2。嵌合部128被形成为大致筒状,在内部空间插入有体外软性部140。嵌合部128的外周面被形成为径向尺寸从基端侧A2朝向前端侧A1变大的锥形状。嵌合部128的外周面在与长度方向A垂直的截面中被形成为D字状(参照图39)。
如图31所示,在嵌合部128的外周面形成有平面部128p。平面部128p是朝向与长度方向A垂直的径向R的面。平面部128p相对于在长度方向A上延伸的圆筒部件121的旋转轴线RO设置于钳子口126的相反侧。
[操作装置300D]
图32和图33是操作装置300D的立体图。
操作装置(控制器)300D是被输入对电动内窥镜系统1000D进行控制的手术人员S的操作(特别是用于驱动内窥镜100D的操作)的装置。被输入的操作输入通过无线通信的方式被发送到驱动装置200等。
操作装置300D具有操作部主体310D、送气送水按钮351、抽吸按钮352、释放按钮353和触摸板380。
在以后的说明中,将与触摸板380垂直的方向定义为“前后方向”,对操作部主体310D而言,将设置有触摸板380的方向定义为“前方FR”。将其相反方向定义为“后方RR”。此外,将操作部主体310D的长度方向定义为“上下方向”,对操作部主体310D而言,将设置有触摸板380的方向定义为“上方UPR”。将其相反方向定义为“下方LWR”。朝向后方RR,将右方向定义为“右方RH”。将其相反方向定义为“左方LH”。将朝向右方RH或左方LH的方向定义为“左右方向”。
操作部主体310D被形成为手术人员S能够用左手L保持的形状。操作部主体310具有被设置于上方UPR的触摸板支承部314、被设置于后方RR的按钮支承部315、被设置于下方LWR的把手316、以及被设置于左方LH的引导槽319。
从前方FR朝向后方RR观察,触摸板支承部314被形成为大致矩形,支承触摸板380。
按钮支承部315是从触摸板支承部314向后方RR突出的凸部。按钮支承部315支承送气送水按钮351、抽吸按钮352和释放按钮353。
图34是操作装置300D的主视图。
把手(把持部)316被形成为在上下方向上延伸的大致长方体状,是由手术人员S的左手L的无名指(第三指)F3和小指(第四指)F4把持的部分。从前方FR观察,把手316的沿着上下方向的第一中心轴线O1与穿过触摸板380的中心O的沿着上下方向的第二中心线O2相比向左方LH偏移地被配置。因此,如图32所示,手术人员S使左手L的手掌与把手316接触,容易通过左手L的拇指FT来操作触摸板380。
图35是操作装置300D的左侧视图。
引导槽319是被形成于操作部主体310D的朝向左方LH的左侧面318的槽,在上下方向上延伸。引导槽319具有在上下方向上延伸的锥部319a和被形成于锥部319a的上下方向的两端部的开口部319b。锥部319a被形成为径向尺寸从上方UPR朝向下方LWR变大的锥状。锥部319a能够与嵌合部128的外周面嵌合。
图36是操作装置300D的仰视图。
从上下方向观察,引导槽319是被形成为D字状的槽。从上下方向观察,在上下方向上延伸的引导槽319与把手316在前后方向上并列地配置,被设置于不与把手316重叠的位置。
送气送水按钮351被安装于按钮支承部315的后方RR,是被输入从内窥镜100D的前端部111的开口部111a进行送气送水的操作的按钮。送气送水按钮351被按压,由此,操作装置300D将使得实施送气送水的操作输入发送到驱动装置200。
抽吸按钮352被安装于按钮支承部315的后方RR,是被输入使得从内窥镜100D的前端部111的开口部111a实施抽吸的操作的按钮。抽吸按钮352被按压,由此,操作装置300D将使得实施抽吸的操作输入发送到驱动装置200。
释放按钮353被安装于按钮支承部315的上方UPR,是被输入保存影像控制装置500从内窥镜100D的摄像部111c取得的摄像图像的操作的按钮。释放按钮353被按压,由此,操作装置300D将保存摄像图像的操作输入发送到驱动装置200。
触摸板380是被输入针对弯曲部112的弯曲操作等的触敏接口。触摸板380也可以是触摸面板。
如图32所示,手术人员S能够一边通过左手L的无名指F3和小指F4把持把手316,一边通过左手L的拇指FT来操作触摸板380。此外,手术人员S能够通过左手L的食指(第一指)F1或中指(第二指)F2来操作送气送水按钮351、抽吸按钮352和释放按钮353。
[电动内窥镜系统1000D的动作]
接着,对本实施方式的电动内窥镜系统1000D的动作进行说明。具体而言,对使电动内窥镜系统1000D的操作装置300D与连结部120D嵌合的使用方法进行说明。
图37和图38是示出与连结部120D嵌合的操作装置300D的图。手术人员S在使操作装置300D的引导槽319与连结部120D的嵌合部128嵌合的状态下,用左手L保持操作装置300D和连结部120D。
具体而言,手术人员S使操作装置300D的上下方向与连结部120D的长度方向A大致一致,使操作装置300D的引导槽319与连结部120D的嵌合部128嵌合。操作装置300D的上方UPR朝向连结部120D的基端侧A2。操作装置300D的下方LWR朝向连结部120D的前端侧A1。
引导槽319是被形成于操作部主体310D的朝向左方LH的左侧面318的槽。因此,手术人员S从左方LH使嵌合部128与引导槽319嵌合,仅通过用左手L从左方LH保持操作装置300D,不使用右手R就能够牢固地保持操作装置300D和连结部120D。
引导槽319和嵌合部128如上所述被形成为锥状。因此,手术人员S一边使操作装置300D的引导槽319沿着体外软性部140,一边使操作装置300D向前端侧A1滑动移动,由此,能够容易地使引导槽319与嵌合部128嵌合。
从上下方向观察,在上下方向上延伸的引导槽319与把手316在前后方向上并列地配置,被设置于不与包含把手316的操作装置300D的其他部分重叠的位置。由此,在引导槽319与嵌合部128嵌合时,连结部120D与操作装置300D的把手316在前后方向上并列地配置。因此,手术人员S能够通过左手L的无名指F3和小指F4统一地保持操作装置300D的把手316和连结部120D。另外,优选把手316与连结部120D相邻地配置。
图39是沿着图37和图38所示的C3-C3线的操作装置300D的剖视图。手术人员S以使嵌合部128的平面部128p朝向操作装置300D的左方LH的方式使嵌合部128与引导槽319嵌合。其结果,嵌合部128的平面部128p以外的外周面与从上下方向观察被形成为D字状的引导槽319的内周面嵌合。嵌合部128的平面部128p以外的外周面例如以过盈配合的方式与引导槽319的内周面嵌合。如图39所示,在与长度方向A垂直的截面中,嵌合部128的外周面被形成为D字状。因此,在引导槽319与嵌合部128嵌合时,操作装置300D不会相对于连结部120D在周向C上旋转。另外,嵌合部128也可以还具有橡胶等弹性部件,以使得能够相对于嵌合部128压入引导槽319。
操作装置300D的引导槽319与连结部120D的嵌合部128嵌合,由此,操作装置300D被装配于连结部120D。因此,手术人员S使左手L的无名指F3和小指F4从把手316离开,仅通过用右手R使操作装置300D向右方RH移动,就能够容易地从连结部120D取下操作装置300D。
<第一操作位置OP1>
图40是示出操作装置300D的第一操作位置OP1的图。
将使操作装置300D的引导槽319与连结部120D的嵌合部128嵌合的操作装置300D的配置位置称为“第一操作位置OP1”。被配置于第一操作位置OP1的操作装置300D使操作装置300D的上下方向与连结部120D的长度方向A大致一致,操作装置300D的引导槽319与连结部120D的嵌合部128嵌合。操作装置300D的上方UPR朝向连结部120D的基端侧A2。操作装置300D的下方LWR朝向连结部120D的前端侧A1。
如图40所示,手术人员S统一用左手L保持被配置于第一操作位置OP1的操作装置300D和连结部120D,用右手R保持体内软性部119。手术人员S一边观察显示装置900中显示的摄像图像,一边用右手R操作(进退操作和扭转操作)体内软性部119,一边使插入部110移动。此外,手术人员S用左手L操作(角度操作)操作装置300D的触摸板380,使弯曲部112根据需要而弯曲。
手术人员S在一边用右手R操作体内软性部119一边使插入部110移动时,用左手L保持连结部120D。因此,手术人员S能够通过左手L实施针对体内软性部119的扭转操作。此外,手术人员S能够用左手L使连结部120D进退,辅助由右手R进行的体内软性部119的进退操作。其结果,与仅用右手R操作体内软性部119的情况相比,手术人员S能够出色地操作体内软性部119。
第一操作位置OP1是在将插入部110插入到患者P中时特别有效的操作装置300D的配置位置。
图41是示出处置器具400被插入到钳子口126中的连结部120D的图。连结部120D的钳子口126和嵌合部128的平面部128p隔着在长度方向A上延伸的圆筒部件121的旋转轴线RO被设置于两侧。因此,在操作装置300D被配置于第一操作位置OP1时,钳子口126被配置于操作装置300D的右下方。因此,手术人员S能够与现有的操作内窥镜和处置器具的方法同样地,用左手L操作操作装置300D,用右手R操作插入到钳子口126中的处置器具400。
图42是示出由左手L操作的处置器具的图。
手术人员S也可以通过保持操作装置300D的左手的无名指F3和小指F4来操作插入到钳子口126中的处置器具400。手术人员S能够一边用左手L操作(角度操作)操作装置300D的触摸板380,一边用左手L操作处置器具400。
<第二操作位置OP2>
图43是示出操作装置300D的第二操作位置OP2的图。
手术人员S能够使操作装置300D的引导槽319与体内软性部119卡合。将使操作装置300D与体内软性部119卡合的操作装置300D的配置位置称为“第二操作位置OP2”。被配置于第二操作位置OP2的操作装置300D使操作装置300D的上下方向与体内软性部119的长度方向A大致一致,操作装置300D的引导槽319与体内软性部119卡合。操作装置300D的上方UPR朝向体内软性部119的前端侧A1。操作装置300D的下方LWR朝向体内软性部119的基端侧A2。
如图43所示,手术人员S用左手L保持连结部120D,统一用右手R保持被配置于第二操作位置OP2的操作装置300D和体内软性部119。手术人员S用右手R的无名指F3和小指F4使体内软性部119抵靠于操作装置300D。手术人员S一边观察显示装置900中显示的摄像图像,一边用右手R操作(进退操作)体内软性部119,一边使插入部110移动。此外,手术人员S用右手R操作(角度操作)操作装置300D的触摸板380,使弯曲部112根据需要而弯曲。
手术人员S能够在用左手L保持着连结部120D的状态下,通过左手L操作插入到钳子口126中的处置器具400。因此,手术人员S能够协调地实施插入部110的操作(进退操作和角度操作)和处置器具400的操作。此外,手术人员S用左手L保持连结部120D,因此,能够通过左手L实施针对体内软性部119的扭转操作。
第二操作位置OP2是在通过处置器具400处置患者P时特别有效的操作装置300D的配置位置。
<第三操作位置OP3>
图44是示出操作装置300D的第三操作位置OP3的图。
手术人员S能够使操作装置300D的引导槽319与被设置于体内软性部119的基端侧A2的端部的防折部119c卡合。将使操作装置300D与体内软性部119的防折部119c卡合的操作装置300D的配置位置称为“第三操作位置OP3”。被配置于第三操作位置OP3的操作装置300D使操作装置300D的上下方向与体内软性部119的长度方向A大致一致,操作装置300D的引导槽319与体内软性部119的防折部119c卡合。操作装置300D的上方UPR朝向体内软性部119的前端侧A1。操作装置300D的下方LWR朝向体内软性部119的基端侧A2。
图45是示出被配置于第三操作位置OP3的操作装置300D的图。
如图45所示,手术人员S统一用左手L保持被配置于第三操作位置OP3的操作装置300D和连结部120D,用右手R保持体内软性部119。手术人员S在将插入部110插入到患者P中直到根部附近为止时,也能够以自然的状态保持被配置于第三操作位置OP3的操作装置300D。
图46是示出钳子口126的变形例即钳子口126B的图。
钳子口126B被安装成能够相对于罩部件125转动。钳子口126B能够从基端部126b朝向基端侧A2的第一位置PO1转动到基端部126b朝向前端侧A1的第二位置PO2。在操作装置300D如图40所示被配置于第一操作位置OP1时,将钳子口126B配置于第一位置PO1。另一方面,在操作装置300D如图46所示被配置于第三操作位置OP3时,将钳子口126B配置于第二位置PO2。与配置有操作装置300D的位置匹配地使钳子口126B转动,以使基端部126b朝向配置有操作装置300D的位置。其结果,手术人员S能够与现有的操作内窥镜和处置器具的方法同样地,用左手L操作操作装置300D,用右手R操作插入到钳子口126中的处置器具400。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000D,能够更加高效地实施使用了内窥镜100D的观察、处置。通过将操作装置300D配置于各种位置,手术人员S能够协调各种操作(进退操作、角度操作和扭转操作)。
以上参照附图详细叙述了本发明的第四实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第五实施方式)
参照图47~图51对本发明的第五实施方式的电动内窥镜系统1000E进行说明。
[电动内窥镜系统1000E]
图47是本实施方式的电动内窥镜系统1000E的整体图。
电动内窥镜系统1000E具有内窥镜100E、驱动装置200、操作装置300E、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
[内窥镜100E]
内窥镜100E具有插入部110、连结部120、操作装置拆装部130、体外软性部140、拆装部150、弯曲线160和内置物170。
操作装置拆装部130能够拆装操作装置300E,被设置于体外软性部140。操作装置拆装部130具有使被装配的操作装置300E和操作缆线301电连接的电接点131。
操作缆线301贯插到体外软性部140的内部路径中。操作缆线301的前端部与电接点131连接。操作缆线301的基端部经由内窥镜适配器212与操作接收部220连接。
[操作装置300E]
操作装置(控制器)300E是被输入对电动内窥镜系统1000E进行控制的手术人员S的操作(特别是用于驱动内窥镜100E的操作)的装置。操作装置300E具有操作部主体310E、各种按钮350和触摸板380。
图48是示出安装有操作装置300E的操作装置拆装部130的图。操作装置300E被安装于操作装置拆装部130,由此能够经由操作缆线301与驱动装置200等进行通信。操作缆线301贯插到体外软性部140的内部路径中而不在外部露出。因此,操作缆线301不会妨碍手术人员S的作业。
在操作装置300E能够通过无线通信的方式与驱动装置200等进行通信的情况下,操作装置300E能够与相对于操作装置拆装部130的拆装无关地与驱动装置200等进行通信。该情况下,不需要操作缆线301和电接点131。
图49是示出被体外软性部140约束的操作缆线301的图。
当在操作装置300E固定有操作缆线301的情况下,也可以利用体外软性部140和约束带302来约束被配置于体外软性部140的外侧的操作缆线301。
图50是示出操作装置拆装部130的变形例即操作装置拆装部130E的图。操作装置拆装部130E还具有送气送水按钮351、抽吸按钮352、释放按钮353和钳子口126。
送气送水按钮351和抽吸按钮352是以物理的方式对贯插到内窥镜100E的内部路径101中的抽吸管172和送气/送水管175的内部路径进行开闭的物理按钮。送气送水按钮351和抽吸按钮352不与驱动装置200进行通信就能够控制送气送水、抽吸。
与第一实施方式的钳子口126同样,钳子口126是在内窥镜100E的内部路径101中插入处置器具400的插入口。
图51是示出安装有操作装置300E的操作装置拆装部130E的图。在操作装置300E被安装于操作装置拆装部130E时,送气送水按钮351、抽吸按钮352和释放按钮353被设置于操作装置300E的右方RH。此外,钳子口126被设置于操作装置300E的右下方。因此,手术人员S能够与现有的操作内窥镜和处置器具的方法同样地,对操作装置300E和处置器具400进行操作。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000E,能够更加高效地实施使用了内窥镜100E的观察、处置。
以上参照附图详细叙述了本发明的第五实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第六实施方式)
参照图52~图55对本发明的第六实施方式的电动内窥镜系统1000F进行说明。
[电动内窥镜系统1000F]
图52是本实施方式的电动内窥镜系统1000F的整体图。
电动内窥镜系统1000F具有内窥镜100F、驱动装置200、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
[内窥镜100F]
内窥镜100F具有插入部110、连结部120F、止挡件129、体外软性部140、拆装部150、弯曲线160和内置物170。
图53是连结部120F的立体图。
连结部120F具有圆筒部件121、连结部主体122、密封部123、轴承部124、罩部件125F、钳子口126和三叉分支管127。
罩部件125F是覆盖连结部主体122的外周的部件。罩部件125F具有相对于在长度方向A上延伸的旋转轴线RO平行的平面部125p。罩部件125F的外周面在与长度方向A垂直的截面中被形成为D字状。
图54是示出装配有止挡件129的连结部120F的图。
止挡件129被形成为U字状,能够相对于连结部120F进行拆装。被装配于连结部120F的止挡件129与罩部件125F的平面部125p和被形成于体内软性部119的基端部119b的槽119g卡合。因此,在止挡件129被装配于连结部120F时,被动旋转部(体内软性部119的基端部119b、外壳123h、圆筒部件121)不会相对于罩部件125F在周向C上转动。
被动旋转部(体内软性部119的基端部119b、外壳123h、圆筒部件121)只要未被施加规定以上的力,则不会相对于罩部件125F在周向C上旋转。但是,在来自插入到患者P体内的插入部110的扭转反作用力大的情况下,被动旋转部被施加规定以上的力,被动旋转部旋转。该情况下,手术人员S通过在连结部120F装配止挡件129,能够限制被动旋转部相对于罩部件125F在周向C上转动。
图55是示出止挡件129的变形例的图。
也可以使用与止挡件129相同的构造即具有槽319F的操作装置300F作为止挡件。如图55所示,通过在连结部120F装配操作装置300F,能够限制被动旋转部相对于罩部件125F在周向C上转动。
图56是示出内窥镜100的变形例的图。
图56所示的内窥镜在插入部110设置有线100s。线100s例如被设置在U方向上。手术人员S通过观察线100s,能够大致掌握弯曲部112朝向哪里。线100s可以是直线形状,也可以是虚线形状。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000F,能够更加高效地实施使用了内窥镜100F的观察、处置。
以上参照附图详细叙述了本发明的第六实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第七实施方式)
参照图57~图60对本发明的第七实施方式的电动内窥镜系统1000G进行说明。
[电动内窥镜系统1000G]
图57是本实施方式的电动内窥镜系统1000G的整体图。
电动内窥镜系统1000G具有内窥镜100、驱动装置200G、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500G、收容架700和显示装置900。
驱动装置200G具有适配器210G、操作接收部220、送气抽吸驱动部230、线驱动部(致动器)250G和驱动控制器260。
适配器210G具有第一操作适配器211A和内窥镜适配器212G。适配器210G不具有第二操作适配器211B。
内窥镜适配器212G是能够拆装地连接有内窥镜100的第一拆装部1501的适配器。内窥镜适配器212G被设置成包围线驱动部250G。在内窥镜适配器212G连接有一个第一拆装部1501。
线驱动部(致动器)250G具有支承部件250a、第一驱动部(第一致动器)251、第二驱动部(第二致动器)252、第三驱动部(第三致动器)253、第四驱动部(第四致动器)254和拆装传感器259。
影像控制装置500G具有第一内窥镜适配器510A、摄像处理部520、光源部530和主控制器560。影像控制装置500G不具有第二内窥镜适配器510B。
驱动装置200G和影像控制装置500G构成对电动内窥镜系统1000G进行控制的控制装置600G。控制装置600G也可以还具有视频打印机等周边设备。驱动装置200G和影像控制装置500G也可以是一体的装置。
驱动装置200G、影像控制装置500G和显示装置900被收容于收容架700中。收容架700具有轮胎而容易移动。在收容架700具有能够悬吊设置内窥镜100的悬挂件(吊架)710。
[电动内窥镜系统1000G的动作]
接着,对本实施方式的电动内窥镜系统1000G的动作进行说明。具体而言,对与内窥镜100的使用前的设备检查有关的动作进行说明。
以后,沿着图58所示的控制装置600G的主控制器560的控制流程图进行说明。当使用者为了实施使用前的设备检查而在控制装置600G中起动“检查用程序”时,主控制器560开始图58所示的控制流程(步骤S300)。接着,主控制器560(主要是处理器561)执行步骤S310。
<步骤S310>
在步骤S310中,主控制器560与驱动控制器260进行通信,由此取得被装配于驱动装置200G的内窥镜100的第一拆装部1501的镜体ID存储部158中存储的镜体ID和使用前点检信息。主控制器560接着执行步骤S320。
“使用前点检信息”是与内窥镜100的使用前点检的进展等有关的信息。例如,在通过位于后台等的其他控制装置600G实施了使用前点检的至少一部分的情况下,使用前点检的进展和点检结果等作为使用前点检信息被存储于镜体ID存储部158。
<步骤S320>
在步骤S320中,主控制器560确认内窥镜100的使用前点检信息。在未实施使用前点检的一部分项目的情况下,主控制器560接着执行步骤S330。在已经实施了使用前点检的全部项目的情况下,主控制器560跳过步骤S320的使用前点检,接着执行步骤S340。
<步骤S330>
在步骤S330中,主控制器560向使用者指示(通知)未实施的使用前点检的实施。具体而言,主控制器560在显示装置900中显示以下例示的向使用者指示(通知)使用前点检的实施的GUI图像。
主控制器560例如向使用者指示从操作装置300输入使弯曲部112弯曲的操作。主控制器560确认是否输入了所指示的弯曲操作。
主控制器560例如向使用者指示从操作装置300输入基于送气送水按钮351的使得实施送气送水的操作和基于抽吸按钮352的使得实施抽吸的操作。主控制器560确认是否输入了所指示的使得实施送气送水的操作和使得实施抽吸的操作。
主控制器560例如向使用者指示从操作装置300输入使得实施被分配给各种按钮350的功能的操作。主控制器560确认是否输入了所指示的使得实施功能的操作。
主控制器560例如向使用者指示从操作装置300输入使弯曲部112弯曲的操作。主控制器560根据张力传感器159等确认是否通过驱动装置200G实施了所指示的弯曲操作。在存在故障等不良情况时,主控制器560向使用者提示不良情况内容。
主控制器560例如向使用者指示从操作装置300输入基于送气送水按钮351的使得实施送气送水的操作和基于抽吸按钮352的使得实施抽吸的操作。主控制器560根据流量传感器等确认是否通过驱动装置200G实施了所指示的送气送水、抽吸。在存在故障等不良情况时,主控制器560向使用者提示不良情况内容。
主控制器560例如向使用者指示从操作装置300输入使得实施被分配给各种按钮350的功能的操作。主控制器560确认是否实施了所指示的功能。在存在故障等不良情况时,主控制器560向使用者提示不良情况内容。
主控制器560例如确认伴随上述的操作输入而被变更的显示装置900的显示内容是否正确地被变更。
主控制器560也可以使使用者实施上述的确认。主控制器560在显示装置900中显示向使用者指示(通知)确认的消息。主控制器560显示使用者输入确认结果所需要的GUI图像,使使用者输入确认结果,由此取得使用者的确认结果。
<步骤S340>
在步骤S340中,主控制器560与驱动控制器260进行通信,由此实施弯曲动作的校准。另外,也可以不必每次使用时实施弯曲动作的校准,也可以定期地实施弯曲动作的校准。
图59是示出被悬吊的内窥镜100等的图。
主控制器560针对使用者在显示装置900中显示GUI图像,该GUI图像向使用者指示将内窥镜100勾挂于悬挂件710并从悬挂件710悬吊内窥镜100中的包含弯曲部112的前端部分180。使用者按照GUI图像中显示的指示,从悬挂件710悬吊前端部分180。
图60是示出驱动控制器260使用的规范模型NM的图。
主控制器560通过弯曲动作的校准对规范模型NM的参数进行更新。规范模型NM是估计内窥镜100的弯曲动作的模型。规范模型NM具有使驱动部25X模型化的驱动部模型NM1、使第一拆装部1501模型化的拆装部模型NM2、使体外软性部140和体内软性部119模型化的软性部模型NM3、以及使弯曲部112模型化的弯曲部模型NM4。
主控制器560也可以在弯曲动作的校准中使用标记M。图59所示的标记M是标记板M1。标记M具有能够确定相对位置信息的公知的标记图案m。标记图案m是通过从不同场所进行观测而能够确定相对位置信息的图案。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000G,能够更加高效地实施使用了内窥镜100的观察、处置。使用者能够高效地实施使用前的设备检查。
以上参照附图详细叙述了本发明的第七实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第八实施方式)
参照图61~图75对本发明的第八实施方式的电动内窥镜系统1000H进行说明。
[电动内窥镜系统1000H]
图61是本实施方式的电动内窥镜系统1000H的整体图。
电动内窥镜系统1000H具有内窥镜100H、驱动装置200、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500、观察装置800和显示装置900。
除了插入部110沿着长度方向A内置有磁线圈(未图示)以外,内窥镜100H与第一实施方式的内窥镜100相同。磁线圈例如沿着插入部110的内部路径101中的内周面呈螺旋状地安装。
观察装置800是利用磁场来观察内窥镜100H的插入形状的装置。观察装置800通过天线接收从被内置于内窥镜100H的插入部110的磁线圈产生的磁。观察装置800的观察结果还由主控制器560取得。
图62~图66是示出贯插到弯曲的插入部110中的一对弯曲线160的图。以后,对使弯曲部112在UD方向上弯曲的一对弯曲线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)进行说明。假想标记VM1和假想标记VM2是表示从弯曲线(上弯曲线161u和下弯曲线161d)的开头起规定距离的位置的假想标记。另外,使弯曲部112在LR方向上弯曲的一对弯曲线160(左弯曲线161l、右弯曲线161r)是同样的构造,因此省略图示和说明。
图62所示的一对弯曲线160处于下弯曲线161d使弯曲部112向D方向最弯曲的状态(也称为第一状态S1)。
图63所示的一对弯曲线160处于下弯曲线161d使弯曲部112向D方向开始弯曲的状态(也称为第二状态S2)。
图64所示的一对弯曲线160处于一对弯曲线160不使弯曲部112弯曲而设为直线形状的状态(也称为第三状态S3)。
图65所示的一对弯曲线160处于上弯曲线161u使弯曲部112向U方向开始弯曲的状态(也称为第四状态S4)。
图66所示的一对弯曲线160处于上弯曲线161u使弯曲部112向U方向最弯曲的状态(也称为第五状态S5)。
由于软性部(插入部110和体外软性部140)的弯曲,一对弯曲线160的路径长度发生变化。因此,一对弯曲线160具有能够吸收路径长度的变化的剩余长度,在图64所示的第三状态S3下具有“松弛SL”。
[电动内窥镜系统1000H的动作]
接着,对本实施方式的电动内窥镜系统1000H的动作进行说明。具体而言,对使弯曲部112弯曲的弯曲控制(第一弯曲控制、第二弯曲控制和第三弯曲控制)进行说明。
[第一弯曲控制]
图67是第一弯曲控制的控制流程图。
如图62~图66所示,驱动控制器260(主要是处理器261)在通过上弯曲线161u使朝向D方向的弯曲部112向U方向弯曲时,进行图67所示的第一弯曲控制。另外,驱动控制器260通过下弯曲线161d使朝向U方向的弯曲部112向D方向弯曲的第一弯曲控制是同样的控制,因此省略说明。
<步骤S410>
在步骤S410中,驱动控制器260与主控制器560进行通信,取得观察装置800的观测结果即插入部110的形状。驱动控制器260接着执行步骤S420。
<步骤S420>
图68是示出一对弯曲线160的位移与张力之间的关系的图。
在步骤S420中,驱动控制器260根据取得的插入部110的形状估计阈值张力TT。如图65所示,阈值张力TT是上弯曲线161u使弯曲部112向U方向开始弯曲的状态(第四状态S4)下的上弯曲线161u的张力。驱动控制器260接着执行步骤S430。
<步骤S430>
在步骤S430中,驱动控制器260高速地牵引上弯曲线161u,直到从张力传感器159取得的上弯曲线161u的张力成为阈值张力TT为止。上弯曲线161u松弛(剩余),直到上弯曲线161u的张力成为阈值张力TT为止。因此,驱动控制器260通过高速地牵引上弯曲线161u,能够缩短弯曲部112不动作的期间(不灵敏期间)。驱动控制器260接着执行步骤S440。
<步骤S440>
在步骤S440中,驱动控制器260通过通常速度牵引上弯曲线161u,直到成为第五状态S5为止。弯曲部112向U方向弯曲。
根据第一弯曲控制,对弯曲线160进行高速驱动,以补偿与弯曲线160的剩余长度相当的移动量,由此,弯曲部112的弯曲响应性提高。
[第二弯曲控制]
图69是第二弯曲控制的控制流程图。
如图62~图66所示,驱动控制器260(主要是处理器261)在通过上弯曲线161u使朝向D方向的弯曲部112向U方向弯曲时,进行图69所示的第二弯曲控制。另外,驱动控制器260通过下弯曲线161d使朝向U方向的弯曲部112向D方向弯曲的第二弯曲控制是同样的控制,因此省略说明。
<步骤S410>
在步骤S410中,驱动控制器260与主控制器560进行通信,取得观察装置800的观测结果即插入部110的形状。驱动控制器260接着执行步骤S420B。
<步骤S420B>
图70是示出一对弯曲线160的位移与张力之间的关系的图。
在步骤S420B中,驱动控制器260根据取得的插入部110的形状估计路径长度变化量,对松弛范围SR进行校正。如图63~图65所示,松弛范围(不灵敏带)SR是要牵引的弯曲线160松弛的范围。松弛范围SR的长度成为弯曲线160的剩余长度。驱动控制器260接着执行步骤S430B。
<步骤S430B>
在步骤S430B中,驱动控制器260高速地牵引上弯曲线161u,直到上弯曲线161u的位移成为松弛范围SR以外为止。上弯曲线161u松弛(剩余),直到上弯曲线161u的位移成为松弛范围SR以外为止。因此,驱动控制器260通过高速地牵引上弯曲线161u,能够缩短弯曲部112不动作的期间(不灵敏期间)。驱动控制器260接着执行步骤S440。
<步骤S440>
在步骤S440中,驱动控制器260通过通常速度牵引上弯曲线161u,直到成为第五状态S5为止。弯曲部112向U方向弯曲。
根据第二弯曲控制,对弯曲线160进行高速驱动,以补偿与弯曲线160的剩余长度相当的移动量,由此,弯曲部112的弯曲响应性提高。
[第三弯曲控制]
图71是第三弯曲控制的控制流程图。
如图62~图66所示,驱动控制器260(主要是处理器261)在通过上弯曲线161u使朝向D方向的弯曲部112向U方向弯曲时,进行图71所示的第三弯曲控制。另外,驱动控制器260通过下弯曲线161d使朝向U方向的弯曲部112向D方向弯曲的第三弯曲控制是同样的控制,因此省略说明。
<步骤S420C>
在步骤S420C中,驱动控制器260根据使作为松弛线的下弯曲线161d松弛时的位移和张力的变化量,对松弛范围SR进行校正。驱动控制器260根据作为松弛线的下弯曲线161d的松弛的变化量,估计作为牵引线的上弯曲线161u的松弛的变化量,由此对松弛范围SR进行校正。具体而言,驱动控制器260取得上弯曲线161u的张力低于阈值张力TT时的相对于弯曲线161d的初始状态的松弛SL的变化量(剩余长度的变化量),估计相对于上弯曲线161u的初始状态的松弛SL的变化量(剩余长度的变化量)。使用上弯曲线161u和下弯曲线161d相对于初始状态以相同程度松弛的特性。以后的控制与第二弯曲控制相同。
根据第三弯曲控制,对弯曲线160进行高速驱动,以补偿与弯曲线160的剩余长度相当的移动量,由此,弯曲部112的弯曲响应性提高。
[松弛量控制]
图72是示出另一个形式的第三状态S3的一对弯曲线160的图。
驱动控制器260也可以与弯曲控制(第一弯曲控制、第二弯曲控制和第三弯曲控制)匹配地,实施对一对弯曲线160的松弛量进行控制的松弛量控制。驱动控制器260在松弛量控制中牵引或送出一对弯曲线160,由此对一对弯曲线160的松弛量进行调整。
例如,驱动控制器260在第一弯曲控制、第二弯曲控制、第三弯曲控制中估计阈值张力TT、松弛范围SR,由此,能够检测一对弯曲线160的路径长度由于软性部(插入部110和体外软性部140)的弯曲而变长、且在第三状态S3下“松弛SL”变少。该情况下,驱动控制器260也可以送出一对弯曲线160,使一对弯曲线160的“松弛量”与规定状态(例如图64所示这样的初始状态)的“松弛量”一致。驱动控制器260能够与软性部(插入部110和体外软性部140)的弯曲形状无关地,使弯曲线160的剩余长度恒定来执行弯曲控制。
图64所示这样的一对弯曲线160的初始状态是软性部(插入部110和体外软性部140)不弯曲而使路径长度最短的状态。优选处于初始状态的一对弯曲线160的松弛量为一对弯曲线160的线长度的0.1%以上且小于1%。
优选一对弯曲线160的“松弛量”是在软性部(插入部110和体外软性部140)最弯曲而使路径长度最长的情况下也不使弯曲块115产生张力的程度的“松弛量”。
[参数控制]
图73是参数控制的控制流程图。
驱动控制器260也可以与弯曲控制(第一弯曲控制、第二弯曲控制和第三弯曲控制)匹配地,实施对基于一对弯曲线160的弯曲部112的弯曲动作参数进行控制的参数控制。
<步骤S510>
驱动控制器260在第一弯曲控制、第二弯曲控制、第三弯曲控制中估计阈值张力TT、松弛范围SR,由此估计弯曲线160的剩余长度。驱动控制器260接着执行步骤S520。
<步骤S520>
图74是示出护套为线圈CO的软性部的模型的图。图75是示出护套为管TU的软性部的模型的图。
在步骤S520中,驱动控制器260估计软性部(插入部110和体外软性部140)的总弯曲角度。总弯曲角度通过式1来计算。驱动控制器260接着执行步骤S530。
[数学式1]
在式1中,δL是弯曲线160的路径长度变化。δR是弯曲线160的中立轴线NA与弯曲线160的中心轴线CA之间的距离。这里,中心轴线NA是在弯曲的弯曲线160中与直线状态的长度相等的轴线。θ是软性部(插入部110和体外软性部140)的总弯曲角度。
δR由弯曲线160、护套的尺寸决定,因此,驱动控制器260能够根据路径长度变化δL估计总弯曲角度θ。如图74和图75所示,在护套为线圈CO(例如圆线线圈)的情况下,在护套为管TU的情况下,驱动控制器260都能够估计总弯曲角度θ。
<步骤S530>
在步骤S520中,驱动控制器260根据估计出的总弯曲角度对弯曲动作参数(弯曲极限量、滞后补偿量等)进行变更。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000H,能够更加高效地实施使用了内窥镜100H的观察、处置。电动内窥镜系统1000H与软性部(插入部110和体外软性部140)的弯曲形状匹配地对弯曲线160进行控制,由此提高弯曲部112的弯曲响应性。
以上参照附图详细叙述了本发明的第八实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第九实施方式)
参照图76~图89对本发明的第九实施方式的电动内窥镜系统1000I进行说明。在以后的说明中,关于与已经说明的结构共通的结构,标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[电动内窥镜系统1000I]
图76是本实施方式的电动内窥镜系统1000I的整体图。
电动内窥镜系统1000I具有内窥镜100、驱动装置200I、操作装置300、处置器具400、影像控制装置500I和显示装置900。驱动装置200I和影像控制装置500I构成对电动内窥镜系统1000I进行控制的控制装置600I。
除了具有多个与从操作装置300接收的操作输入有关的输入模式以外,驱动装置200I与第一实施方式的驱动装置200相同。驱动装置200I的驱动控制器260具有第一输入模式和第二输入模式这两种输入模式。驱动控制器260根据被选择的输入模式,将从操作装置300接收到的操作输入与弯曲部112的弯曲操作等对应起来。此外,驱动控制器260根据从操作装置300切换输入模式的操作输入,对输入模式进行切换。
图77是操作装置300的主视图。
操作装置300具有操作部主体310、送气送水按钮351、抽吸按钮352、各种按钮350、触摸板380和触摸传感器381。
触摸板380是被输入针对弯曲部112的弯曲操作等的触敏接口。例如,触摸板380中的针对纵向(Y方向)的上方向(Y1方向)的输入对应于使弯曲部112向U方向弯曲的操作。触摸板380中的针对纵向(Y方向)的下方向(Y2方向)的输入对应于使弯曲部112向D方向弯曲的操作。触摸板380中的针对横向(X方向)的左方向(X1方向)的输入对应于使弯曲部112向L方向弯曲的操作。触摸板380中的针对横向(X方向)的右方向(X2方向)的输入对应于使弯曲部112向R方向弯曲的操作。
触摸传感器381是被输入任意的操作的触敏接口。触摸传感器381例如被用于调整弯曲部112的驱动量相对于触摸板380的操作输入量的比率(以后也称为“运动尺度”)。
操作装置300具有对驱动装置200I的输入模式进行切换的按钮(以后也称为“输入模式切换按钮”)。输入模式切换按钮例如是作为输入模式切换按钮而被分配的各种按钮350。在触摸板380是感压式触摸板的情况下,也可以将触摸板380分配为通过以规定强度以上的强度被按压来检测按下的输入模式切换按钮。
驱动控制器260可以通过检测输入模式切换按钮被按下来切换输入模式,也可以仅在输入模式切换按钮被按下的期间内切换输入模式。
除了生成显示图像IMG以外,影像控制装置500I与第一实施方式的影像控制装置500相同。
图78是示出影像控制装置500I向显示装置900输出的显示图像IMG的图。影像控制装置500I生成显示图像IMG,将其输出到显示装置900。显示图像IMG包含从内窥镜100取得的摄像图像IMG1和引导图像IMG2。显示装置900将显示图像IMG显示于画面902。
引导图像IMG2是辅助手术人员S进行内窥镜100的操作的图像。引导图像IMG2由影像控制装置500I的主控制器560(主要是处理器561)生成。引导图像IMG2包含CG图像IMG3、被动旋转信息图像IMG4和操作信息图像IMG5。
CG图像IMG3是包含弯曲部112的插入部110的CG图像。主控制器560根据从驱动控制器260取得的弯曲线160的驱动状态生成CG图像IMG3。手术人员S通过观察CG图像IMG3,能够视觉辨认位于患者P的体内的弯曲部112的形状。
被动旋转信息图像IMG4是利用圆量规显示出连结部120中的被动旋转部(体内软性部119的基端部119b、外壳123h、圆筒部件121)的旋转角度的图像。主控制器560根据从连结部120的磁传感器取得的磁环121s的旋转角度生成被动旋转信息图像IMG4。手术人员S通过观察被动旋转信息图像IMG4,能够直观地掌握被动旋转部相对于罩部件125F在周向C上旋转的角度。
图79是示出操作信息图像IMG5的图。
操作信息图像IMG5是使手术人员S进行的操作装置300的操作输入可视化的图像。主控制器560根据从操作装置300接收到的操作输入,生成被动旋转信息图像IMG4。操作信息图像IMG5包含显示输入到触摸板380的位置的第一操作信息图像IMG6和显示输入到触摸传感器381的位置的第二操作信息图像IMG7。手术人员S通过观察操作信息图像IMG5,能够视觉辨认自身输入到操作装置300的操作输入。手术人员S通过观察第二操作信息图像IMG7,不实际地实施使弯曲部112弯曲的操作,也能够掌握当前设定的运动尺度。
[电动内窥镜系统1000I的动作]
接着,对本实施方式的电动内窥镜系统1000I的动作进行说明。以后,沿着图80所示的控制装置600I的驱动控制器260的控制流程图进行说明。在控制装置600I被起动时,驱动控制器260开始图80所示的控制流程(步骤S600)。接着,驱动控制器260(主要是处理器261)执行步骤S610。
<步骤S610:弯曲驱动的开始判定>
在步骤S610中,驱动控制器260定期地确认针对触摸板380的操作输入,实施弯曲部112的弯曲驱动的开始判定。在存在针对触摸板380的操作输入的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S620。
<步骤S620:输入模式的判定>
在步骤S620中,驱动控制器260判定被选择的输入模式。在选择了第一输入模式的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S630。在选择了第二输入模式的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S650。
<步骤S630:差分矢量D的取得>
图81是示出差分矢量D的图。
在步骤S630中,驱动控制器260根据开始位置DS与结束位置DE之间的差分,取得差分矢量D。开始位置DS是在规定期间内的操作输入中操作输入开始时的触摸板380上的拇指FT的位置。结束位置DE是在规定期间内的操作输入中操作输入结束时的触摸板380上的拇指FT的位置。在开始位置DS(x1,y1)和结束位置DE(x2,y2)时,差分矢量D(dx,dy)为(x2-x1,y2-y1)。驱动控制器260接着执行步骤S640。
<步骤S640:弯曲部驱动>
在步骤S640中,驱动控制器260根据判定出的差分矢量D对弯曲部112进行驱动。具体而言,驱动控制器260相对于差分矢量D的方向,以与差分矢量D的大小成比例的弯曲驱动量对弯曲部112进行驱动。驱动控制器260接着执行步骤S690。
在输入模式为第一输入模式时,差分矢量D的方向不限于特定的方向。因此,在输入模式为第一输入模式时,驱动控制器260能够在从操作输入取得的差分矢量D的方向上驱动弯曲部112。手术人员S通过选择第一输入作为输入模式,例如能够容易地输入为了在管腔内观察到各个角落而使弯曲部112的前端以描绘圆的方式进行动作的操作。
<步骤S650:输入矢量A的判定>
在步骤S650中,驱动控制器260根据针对触摸板380的操作输入,判定输入方向DI。具体而言,驱动控制器260根据沿着触摸板380的拇指FT的动作开始的朝向,判定输入矢量A。
图82是示出输入矢量A的图。
驱动控制器260根据第一位置D1与第二位置D2之间的差分判定输入矢量A。第一位置D1是在一次的操作输入中操作输入开始时的触摸板380上的拇指FT的位置。第二位置D2是在一次的操作输入中操作输入刚刚开始后(动作伊始)的触摸板380上的拇指FT的位置。在第一位置D1(x1,y1)和第二位置D2(x2,y2)时,输入矢量A(dx,dy)为(x2-x1,y2-y1)。
第二位置D2例如是动作伊始的触摸板380上的拇指FT的位置,例如是从第一位置D1离开规定距离d的位置。规定距离d例如为1mm~10mm。规定距离d也可以是与拇指FT的宽度的50%~100%相当的5mm~10mm。规定距离d也可以是与触摸板380的宽度(40mm~60mm)的15%~25%相当的长度。
第二位置D2例如是动作伊始的触摸板380上的拇指FT的位置,例如是经过了规定时间t时的拇指FT的位置。规定时间t例如为0.5秒~1秒。
将以第一位置D1为始点到第二位置D1为止的范围、或以第一位置D1为始点经过了规定时间t时拇指FT所在的范围设为“输入开始范围RI”。输入矢量A根据输入开始范围RI中的拇指FT的动作来判定。
驱动控制器260在步骤S650中判定输入方向DI时,接着执行步骤S660。
<步骤S660:弯曲驱动量的判定>
在步骤S660中,驱动控制器260判定弯曲驱动量。驱动控制器260通过矢量方式或触摸方式判定弯曲驱动量。
<<矢量方式>>
图83是说明基于矢量方式的弯曲驱动量的判定的图。
驱动控制器260在矢量方式中,在输入开始范围RI以外,根据沿着触摸板380的拇指FT的动作判定输入矢量B。驱动控制器260通过与判定输入矢量A的方法相同的方法判定输入矢量B。驱动控制器260通过式2和式3计算弯曲驱动量V。在式2中,e A是输入矢量A的单位矢量。在式3中,θ是输入矢量A和输入矢量B所成的角度。在式3中,sgn(α)是符号函数,如果输入α为正,则输出+1,如果输入α为负,则输出-1,如果输入α为零,则输出零。
[数学式2]
BA=B·eA...(式2)
[数学式3]
V=|BA|sgn(cosθ)...(式3)
矢量方式中的弯曲驱动量V相当于假设为拇指FT在操作输入刚刚开始后(动作伊始)的输入矢量A的方向上持续动作的情况下的拇指FT的移动量。
<<触摸方式>>
驱动控制器260在触摸方式中,与拇指FT接触触摸板380的期间成比例地增加弯曲驱动量V。
驱动控制器260在步骤S660中判定弯曲驱动量V时,接着执行步骤S670。
<步骤S670:弯曲部驱动>
在步骤S670中,驱动控制器260根据判定出的输入矢量A和弯曲驱动量V对弯曲部112进行驱动。具体而言,驱动控制器260相对于输入矢量A的方向,以弯曲驱动量V对弯曲部112进行驱动。即,驱动控制器260仅在操作输入刚刚开始后(动作伊始)的输入矢量A的方向上对弯曲部112进行驱动。驱动控制器260接着执行步骤S680。
<步骤S680:完成判定>
在步骤S680中,驱动控制器260判定一次的操作输入是否完成。驱动控制器260在拇指FT从触摸板380离开时,判定为一次的操作输入完成。此外,也可以在检测到触摸板380被拇指FT按压的操作输入、各种按钮350的一部分被按压的操作输入时,驱动控制器260判定为一次的操作输入完成。驱动控制器260在判定为一次的操作输入完成的情况下,接着执行步骤S690。驱动控制器260在判定为一次的操作输入未完成的情况下,再次执行步骤S660以后。
在输入模式为第二输入模式时,在再次执行的步骤S660和步骤S670中,输入矢量A未被变更。因此,在输入模式为第二输入模式时,驱动控制器260仅在操作输入刚刚开始后(动作伊始)的输入矢量A的方向上持续驱动弯曲部112。手术人员S通过选择第二输入作为输入模式,例如当在ESD(内窥镜粘膜下层剥离术)中切除粘膜下层的情况下,能够容易地输入使弯曲部112的前端笔直地移动的操作。
<步骤S690>
在步骤S690中,驱动控制器260判定是否继续对弯曲部112的弯曲驱动进行控制。在继续对弯曲部112的弯曲驱动进行控制的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S610。在不对弯曲部112的弯曲驱动进行控制的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S700,结束图80所示的控制流程。
[输入矢量A的方向限定]
图84是示出输入矢量A的方向的限定的图。
手术人员S通过使拇指FT沿着触摸板380移动,能够针对触摸板380直观地输入使弯曲部112向任意的方向弯曲的操作。另一方面,手术人员S不容易针对触摸板380输入使弯曲部112仅向UDLR方向中的任意方向弯曲的操作。具有角度旋钮的现有的内窥镜的操作部能够容易地输入使弯曲部仅向UDLR方向中的任意方向弯曲的操作。因此,优选针对触摸板380也能够容易地输入使弯曲部112仅向UDLR方向中的任意方向弯曲的操作。因此,驱动控制器260能够将输入矢量A的方向限定为几个方向。
例如,如图84所示,驱动控制器260将输入矢量A的方向限定为8个方向。例如,在输入矢量A的方向为Y1方向±30度的情况下,驱动控制器260将输入矢量A的方向视为“Y1方向±0度”。例如,在输入矢量A的方向为X1方向±30度的情况下,驱动控制器260将输入矢量A的方向视为“X1方向±0度”。另外,驱动控制器260也可以将输入矢量A的方向限定为4个方向、16个方向。
触摸板的Y1方向对应于弯曲部112的U方向。通过增大被视为触摸板的Y1方向的输入矢量A的角度范围,容易输入使弯曲部112仅向U方向弯曲的操作。
触摸板的Y2方向对应于弯曲部112的D方向。通过增大被视为触摸板的Y2方向的输入矢量A的角度范围,容易输入使弯曲部112仅向D方向弯曲的操作。
触摸板的X1方向对应于弯曲部112的L方向。通过增大被视为触摸板的X1方向的输入矢量A的角度范围,容易输入使弯曲部112仅向L方向弯曲的操作。
触摸板的X2方向对应于弯曲部112的R方向。通过增大被视为触摸板的X2方向的输入矢量A的角度范围,容易输入使弯曲部112仅向R方向弯曲的操作。
例如,如图84所示,被视为触摸板的Y1方向、Y2方向、X1方向和X2方向的输入矢量A的角度范围(30度)比被视为其他方向的输入矢量的角度范围(15度)大。该情况下,手术人员S能够针对触摸板380更加容易地输入使弯曲部112仅向UDLR方向中的任意方向弯曲的操作。
[弯曲极限显示]
图85是示出包含弯曲极限显示IMG8的引导图像IMG2的图。
引导图像IMG2也可以包含弯曲极限显示IMG8。弯曲极限显示IMG8是通知弯曲部112正在以最大限度弯曲的显示。主控制器560根据从驱动控制器260取得的弯曲线160的驱动状态生成弯曲极限显示IMG8。
弯曲极限显示IMG8是在引导图像IMG2的上下左右的端部的带状区域着色有醒目颜色(例如荧光色)的显示,表示弯曲部112正在向UDLR方向中的至少一个方向最大限度弯曲。
在弯曲部112正在向U方向最大限度弯曲的情况下,如图85所示,弯曲极限显示IMG8被显示于引导图像IMG2的上端的带状区域。
在弯曲部112正在向D方向最大限度弯曲的情况下,弯曲极限显示IMG8被显示于引导图像IMG2的下端的带状区域。
在弯曲部112正在向L方向最大限度弯曲的情况下,弯曲极限显示IMG8被显示于引导图像IMG2的左端的带状区域。
在弯曲部112正在向R方向最大限度弯曲的情况下,弯曲极限显示IMG8被显示于引导图像IMG2的右端的带状区域。
手术人员S通过观察弯曲极限显示IMG8,能够容易地掌握弯曲部112正在向UDLR方向中的至少一个方向最大限度弯曲。主控制器560也可以在弯曲部112接近最大限度弯曲的状态时也显示弯曲极限显示IMG8。
[操作引导件]
图86是示出操作部主体310的操作引导件325的图。
操作装置300的操作部主体310也可以在包围触摸板380的框部311具有操作引导件325。操作引导件325被形成为手术人员S能够通过触觉在与触摸板380之间感觉到高低差的形状。操作引导件325从触摸板380起的高度H3例如为0.5mm~2mm。
图87是示出操作引导件325的另一个形式的图。
操作引导件325也可以还具有凸部326。凸部326是从操作引导件325向从触摸板380离开的方向突出的凸部。包含凸部326的操作引导件325的高度H4例如为2mm~4mm。
即使输入模式为第一模式,手术人员S也将拇指FT作为引导件而使操作引导件325和凸部326沿着触摸板380,由此能够针对触摸板380容易地输入笔直的操作。此外,手术人员S将拇指FT抵靠于凸部326并将拇指FT从触摸板380离开,由此能够使拇指FT休息。另外,在图86和图87中省略手术人员S佩戴的手套的图示。
图88是示出操作引导件325的另一个形式的图。
操作引导件325也可以是被设置于触摸板380的端部的部分。图88所示的操作引导件325是材质、表面粗糙度等的触觉与触摸板380的其他部分不同的部分。
图89是示出操作引导件325的另一个形式的图。
操作引导件325也可以是通过压花加工等被设置于触摸板380的凸部。该情况下,操作引导件325也可以被设置于触摸板380的中央部,而不是触摸板380的端部。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000I,能够更加高效地实施使用了内窥镜100的观察、处置。手术人员S通过区分使用第一输入模式和第二输入模式,能够容易地输入基于触摸板380的操作。此外,手术人员S通过观察引导图像IMG2,能够更加出色地操作弯曲部112等。
以上参照附图详细叙述了本发明的第九实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
在上述实施方式中,操作触摸板380的手指也可以是拇指FT以外的手指。
(第十实施方式)
参照图90~图94对本发明的第十实施方式的电动内窥镜系统1000J进行说明。在以后的说明中,关于与已经说明的结构共通的结构,标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[电动内窥镜系统1000J]
图90和图91是本实施方式的电动内窥镜系统1000J的整体图。电动内窥镜系统1000J具有内窥镜100、驱动装置200J、操作装置300或操作装置300J或操作装置300K、处置器具400、影像控制装置500I和显示装置900。驱动装置200J和影像控制装置500I构成对电动内窥镜系统1000J进行控制的控制装置600J。
电动内窥镜系统1000J是能够代替操作装置300而连接操作装置300J、操作装置300K等不同种类的操作装置的系统。操作装置300J是代替触摸板380而具有角度旋钮的操作装置。操作装置300K是游戏手柄型的操作装置。
除了具有与未登记于驱动装置200J中的未登记的种类的操作装置连接的功能以外,驱动装置200J与第一实施方式的驱动装置200相同。
操作装置300、操作装置300J和操作装置300K具有存储操作装置信息的非易失性的存储器。操作装置信息是操作装置ID、操作装置的操作参数、操作装置的操作信息和操作装置用软件中的至少一方。
操作装置ID例如由多个字母数字构成,存储有表示操作装置300等的种类的型号等。
操作装置的操作参数是驱动装置200J根据从操作装置300等接收到的操作输入对包含弯曲部112的内窥镜100进行操作时需要的参数。操作参数是操作装置用软件的一部分。
操作装置的操作信息是规定了影像控制装置500I根据从操作装置300等接收到的操作输入生成的引导图像IMG2的操作信息图像IMG5的显示形式的信息。
操作装置用软件是驱动装置200J与操作装置300等进行通信而从操作装置300等接收操作输入所需要的软件。操作装置用软件是对驱动控制器260进行控制的程序的一部分。
[电动内窥镜系统1000J的动作]
接着,对本实施方式的电动内窥镜系统1000J的动作进行说明。以后,沿着图92所示的控制装置600J的驱动控制器260的控制流程图进行说明。在操作装置300与驱动装置200J连接时,驱动控制器260开始图92所示的控制流程(步骤S800)。接着,驱动控制器260(主要是处理器261)执行步骤S810。
<步骤S810>
在步骤S810中,驱动控制器260从被连接的操作装置300取得操作装置信息。驱动控制器260接着执行步骤S820。
<步骤S820>
在步骤S820中,驱动控制器260根据所取得的操作装置信息判定是否需要更新对驱动控制器260进行控制的程序等。驱动控制器260例如在未登记所取得的操作装置信息的操作装置ID的情况下,判定为需要更新对驱动控制器260进行控制的程序等。驱动控制器260在已经登记所取得的操作装置信息的操作装置ID的情况下、在操作装置信息中未包含操作装置ID的情况下,在操作装置信息中包含应该更新的新信息(操作参数、操作信息、操作装置用软件)时,也判定为需要更新对驱动控制器260进行控制的程序等。在需要更新的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S830。在不需要更新的情况下,驱动控制器260接着执行步骤S840。
<步骤S830>
在步骤S830中,驱动控制器260在操作装置信息中包含应该更新的新操作装置300用软件的情况下,使用操作装置300用软件来更新对驱动控制器260进行控制的程序。
驱动控制器260在操作装置信息中包含应该更新的新操作参数的情况下,使用操作参数来更新对驱动控制器260进行控制的程序。例如,在操作装置300的触摸板380的大小被变更的情况下,与在触摸板380的操作输入对应的弯曲部112的弯曲驱动量作为新操作参数包含在操作装置信息中。该情况下,驱动控制器260即使不更新操作装置300用软件,通过使用新操作参数来更新操作参数的一部分,也能够正确地从操作装置300接收操作输入。
图93和图94是说明使用了操作信息的操作信息图像IMG5的更新的图。驱动控制器260在操作装置信息中包含应该更新的新操作信息的情况下,使用操作信息,使主控制器560对操作信息图像IMG5的显示形式进行更新。例如,如图93所示,在操作装置300的触摸传感器381的配置被变更为触摸板380的右侧的情况下,触摸传感器381的配置信息作为新操作信息包含在操作装置信息中。该情况下,如图94所示,主控制器560使用新操作信息对生成的操作信息图像IMG5的显示形式进行更新。
<步骤S840>
在步骤S840中,驱动控制器260结束图92所示的控制流程。驱动控制器260能够接收来自操作装置300的操作输入。在操作装置300J、操作装置300K与驱动装置200J连接的情况下,通过执行图92所示的控制流程,驱动控制器260也能够接收来自操作装置300J、操作装置300K的操作输入。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000J,能够更加高效地实施使用了内窥镜100的观察、处置。手术人员S能够将未登记的新操作装置与驱动装置200J连接来使用。
以上参照附图详细叙述了本发明的第十实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
(第十一实施方式)
参照图95~图99对本发明的第十一实施方式的电动内窥镜系统1000L进行说明。在以后的说明中,关于与已经说明的结构共通的结构,标注相同的附图标记并省略重复的说明。
电动内窥镜系统1000L具有内窥镜100L、驱动装置200、操作装置300L、处置器具400、影像控制装置500和显示装置900。
图95是示出操作装置300L的图。
操作装置300L是从第一实施方式的操作装置300取下了操作缆线301而得到的,通过无线通信的方式与驱动装置200进行通信。能够在操作装置300L装配罩390。罩390具有由橡胶等形成的上表面罩390A和硬质的背面罩390B。利用上表面罩390A和背面罩390B夹着操作装置300L,由此能够覆盖操作装置300L整体。手术人员S通过按压上表面罩390A,能够操作触摸板380、各种按钮350。手术人员S、辅助者在术后重点地对罩390进行后处理或丢弃即可,能够减少对操作装置300L进行后处理的劳力和时间。
内窥镜100L具有插入部110L、连结部120、体外软性部140L、拆装部150L、弯曲线160和内置物170。
图96是示出体外软性部140L的图。
体外软性部140L为双重构造,具有内侧体外软性部140X和外侧体外软性部140Y。外侧体外软性部140Y能够拆装地被安装于内侧体外软性部140X的外周部。
在内侧体外软性部140X中贯插有弯曲线160、摄像缆线173和光导174。
图97是示出被取下的外侧体外软性部140Y的图。
在外侧体外软性部140Y中贯插有抽吸管172和送气/送水管175。手术人员S、辅助者在术后重点地对外侧体外软性部140Y进行后处理或丢弃即可,能够减少对体外软性部140L进行后处理的劳力和时间。
图98是示出内窥镜100L的图。
拆装部150L具有被装配于驱动装置200的第一拆装部1503和被装配于影像控制装置500的第二拆装部1502。
图99是示出搬运时的内窥镜100L的图。
第一拆装部1503与第一实施方式的第一拆装部1501相比,还具有卡合部1505。手术人员S、辅助者在将内窥镜100L从控制装置600取下并搬运时,将连结部120和第二拆装部1502勾挂于第一拆装部1503的卡合部1505。手术人员S、辅助者能够统一保持连结部120、第一拆装部1503和第二拆装部1502。
根据本实施方式的电动内窥镜系统1000L,能够更加高效地实施内窥镜100的搬运、后处理。
以上参照附图详细叙述了本发明的第十一实施方式,但是,具体结构不限于该实施方式,还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。此外,上述的实施方式和变形例中所示的结构要素能够适当地组合而构成。
也可以将各实施方式中的程序记录于计算机可读取的记录介质,使计算机系统读入并执行该记录介质中记录的程序来实现。另外,“计算机系统”包含OS、周边设备等硬件。此外,“计算机可读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等移动介质、被内置于计算机系统的硬盘等存储装置。进而,“计算机可读取的记录介质”也可以包含:如经由互联网等网络、电话线路等通信线路发送程序的情况下的通信线那样,在短时间内动态保持程序的记录介质;如成为该情况下的服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样,以一定时间保持程序的记录介质。此外,上述程序可以是用于实现所述的功能的一部分的程序,还可以是能够通过与计算机系统中已经记录的程序组合来实现所述的功能的程序。
产业上的可利用性
本发明能够应用于对管腔器官内等进行观察和处置的医疗系统。
附图标记说明
1000、1000B、1000C、1000D、1000E、1000F、1000G、1000H、1000I、1000J、1000L电动内窥镜系统(医疗用机械手系统)
100、100B、100C、100D、100E、100F、100H、100L内窥镜(医疗用机械手)
100X 第一内窥镜
100Y 第二内窥镜
101 内部路径
1101、10C、110L 插入部
111 前端部
111a 开口部
111b 照明部
111c 摄像部
111d 送气/送水喷嘴
112、112C 弯曲部
113 第一弯曲部(前端侧弯曲部)
114 第二弯曲部(基端侧弯曲部)
115 节环(弯曲块)
115a 第一节环
115b 第二节环
115u 上线引导件
115d 下线引导件
115l 左线引导件
115r 右线引导件
115p 第一转动销
115q 第二转动销
116 前端部(第一前端部)
117 第二前端部
118 外护套
119 体内软性部
119b 基端部
120、120D、120F 连结部
121 圆筒部件
121s 磁环
122 连结部主体
123 密封部
123h 外壳
123r 环
124 轴承部
125、125F 罩部件
126、126B 钳子口
127 三叉分支管
128 嵌合部
128p 平面部
129 止挡件
130、130E 操作装置拆装部
131 电接点
140、140L 体外软性部
140X 内侧体外软性部
140Y 外侧体外软性部
150、150B、150C、150L 拆装部
1501 第一拆装部
1502 第二拆装部
1503 第一拆装部
1504 第一拆装部
1505 卡合部
151、151B 上下弯曲线拆装部(第一上下弯曲线拆装部)
152、152B 左右弯曲线拆装部(第一左右弯曲线拆装部)
153 第二上下弯曲线拆装部
154 第二左右弯曲线拆装部
155 支承部件
15X 被驱动部(驱动力传递部)
156、156B 第一被驱动部(第一驱动力传递部)
156a 第一卷绕带轮
156c 第一联轴部
156d 第一嵌合凸部
156r 第一鼓旋转轴线
157、157B 第二被驱动部(第二驱动力传递部)
157a 第二卷绕带轮
157c 第二联轴部
157d 第二嵌合凸部
157r 第二鼓旋转轴线
158 镜体ID存储部
159 张力传感器
160、160C 弯曲线
161 第一弯曲线
161u 上弯曲线(第一上弯曲线)
161d 下弯曲线(第一下弯曲线)
161l 左弯曲线(第一左弯曲线)
161r 右弯曲线(第一右弯曲线)
161s 线护套(第一线护套)
162 第二弯曲线
162u 第二上弯曲线
162d 第二下弯曲线
162l 第二左弯曲线
162r 第二右弯曲线
162s 第二线护套
170 内置物
171 通道管
172 抽吸管
173 摄像缆线
174 光导
175 送气/送水管
180 前端部分
200、200C、200G、200I、200J 驱动装置
210、210G 适配器
211A 第一操作适配器
211B 第二操作适配器
212、212G 内窥镜适配器
220 操作接收部
230 送气抽吸驱动部
250、250G 线驱动部(致动器)
250a 支承部件
25X 驱动部
251 第一驱动部(第一致动器)
251a 第一轴
251b 第一马达部
251c 第一被联轴部
251d 第一嵌合凹部
251e 第一转矩传感器
251r 第一轴旋转轴线
251s 第一弹性部件
252 第二驱动部(第二致动器)
252a 第二轴
252b 第二马达部
252c 第二被联轴部
252d 第二嵌合凹部
252e 第二转矩传感器
252r 第二轴旋转轴线
252s 第二弹性部件
253 第三驱动部(第三致动器)
254 第四驱动部(第四致动器)
255 第五驱动部(第五致动器)
256 第六驱动部(第六致动器)
257 第七驱动部(第七致动器)
258 第八驱动部(第八致动器)
25G 驱动部组
25G1 第一驱动部组
25G2 第二驱动部组
259 拆装传感器
260 驱动控制器
261 处理器
262 存储器
263 存储部
264 输入输出控制部
300、300D、300E、300F、300J、300K、300L 操作装置(控制器)
300X 第一操作装置
300Y 第二操作装置
301 操作缆线
302 约束带
310、310D、310E 操作部主体
311 框部
314 触摸板支承部
315 按钮支承部
316 把持部
316 把手(把持部)
317 手柄
318 左侧面
319 引导槽
325 操作引导件
326 凸部
350 各种按钮
351 送气送水按钮
352 抽吸按钮
353 释放按钮
380 触摸板
381 触摸传感器
390 罩
390A 上表面罩
390B 背面罩
400 处置器具
410 处置部
500、500G、500I 影像控制装置
510A 第一内窥镜适配器
510B 第二内窥镜适配器
520 摄像处理部
530 光源部
560 主控制器
561 处理器
562 存储器
563 存储部
564 输入输出控制部
600、600G、600I、600J 控制装置
700 收容架
710 悬挂件(吊架)
800 观察装置
900 显示装置
901 显示缆线
902 画面
Claims (15)
1.一种医疗用机械手系统,其具有:
医疗用机械手,其具有弯曲部;
驱动装置,其与所述医疗用机械手连接,使所述弯曲部弯曲;以及
操作装置,其被输入使所述弯曲部弯曲的操作输入,
所述驱动装置根据所述操作输入刚刚开始后的所述操作输入即动作伊始操作输入,决定使所述弯曲部弯曲的方向。
2.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
操作装置具有触摸板,
所述驱动装置根据从所述操作输入开始后的所述触摸板的第一位置离开规定距离的第二位置处的所述操作输入,判定所述动作伊始操作输入。
3.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
操作装置具有触摸板,
所述驱动装置根据从所述操作输入开始后的所述触摸板的第一位置起经过了规定时间时的所述操作输入,判定所述动作伊始操作输入。
4.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
所述驱动装置相对于根据所述动作伊始操作输入决定的方向以弯曲驱动量驱动所述弯曲部,
所述驱动装置根据假设为在所述方向上持续输入了所述操作输入的情况下的所述操作输入的移动量,判定所述弯曲驱动量。
5.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
所述驱动装置相对于根据所述动作伊始操作输入决定的方向以弯曲驱动量驱动所述弯曲部,
所述驱动装置根据进行所述操作输入的期间的长度判定所述弯曲驱动量。
6.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
所述驱动装置将根据所述动作伊始操作输入决定的使所述弯曲部弯曲的方向限定为几种。
7.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
所述驱动装置能够在以下模式间切换:
第一输入模式,根据所述操作输入的开始与所述操作输入的结束之间的差分判定使所述弯曲部弯曲的方向;以及
第二输入模式,根据所述动作伊始操作输入判定使所述弯曲部弯曲的方向。
8.根据权利要求1所述的医疗用机械手系统,其中,
操作装置具有触摸板,
操作装置具有操作引导件,所述操作引导件以使针对所述触摸板的所述操作输入成为笔直的方式进行引导。
9.一种控制装置,其对驱动装置进行控制,所述驱动装置使具有弯曲部的医疗用机械手的所述弯曲部弯曲,其中,
所述控制装置以有线或无线的方式与被输入使所述弯曲部弯曲的操作输入的操作装置连接,根据所述操作输入刚刚开始后的所述操作输入即动作伊始操作输入,决定使所述弯曲部弯曲的方向。
10.根据权利要求9所述的控制装置,其中,
所述控制装置以有线或无线的方式与具有触摸板的所述操作装置连接,
所述控制装置根据从所述操作输入开始后的所述触摸板的第一位置离开规定距离的第二位置处的所述操作输入,判定所述动作伊始操作输入。
11.根据权利要求9所述的控制装置,其中,
具有触摸板,
所述控制装置根据从所述操作输入开始后的所述触摸板的第一位置起经过了规定时间时的所述操作输入,判定所述动作伊始操作输入。
12.根据权利要求9所述的控制装置,其中,
执行如下控制:使所述驱动装置相对于根据所述动作伊始操作输入决定的方向以弯曲驱动量驱动所述弯曲部,
根据假设为在所述方向上持续输入了所述操作输入的情况下的所述操作输入的移动量,判定所述弯曲驱动量。
13.根据权利要求9所述的控制装置,其中,
执行如下控制:使所述驱动装置相对于根据所述动作伊始操作输入决定的方向以弯曲驱动量驱动所述弯曲部,
根据进行所述操作输入的期间的长度判定所述弯曲驱动量。
14.根据权利要求9所述的控制装置,其中,
将根据所述动作伊始操作输入决定的使所述弯曲部弯曲的方向限定为几种。
15.根据权利要求9所述的控制装置,其中,
所述控制装置能够在以下模式间切换:
第一输入模式,根据所述操作输入的开始与所述操作输入的结束之间的差分判定使所述弯曲部弯曲的方向;以及
第二输入模式,根据所述动作伊始操作输入判定使所述弯曲部弯曲的方向。
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