JP5780517B2 - Puncture needle insertion device - Google Patents
Puncture needle insertion device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5780517B2 JP5780517B2 JP2011147886A JP2011147886A JP5780517B2 JP 5780517 B2 JP5780517 B2 JP 5780517B2 JP 2011147886 A JP2011147886 A JP 2011147886A JP 2011147886 A JP2011147886 A JP 2011147886A JP 5780517 B2 JP5780517 B2 JP 5780517B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder part
- puncture needle
- outer cylinder
- inner cylinder
- puncture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
本発明は、生検、薬液注入、内視鏡手術におけるトロカール穿刺、その他針状器具を生体組織に刺入する穿刺針刺入装置に関するものである。 The present invention relates to a puncture needle insertion device for inserting a biopsy, drug solution injection, trocar puncture in endoscopic surgery, and other needle-like instruments into living tissue.
穿刺針を用いた医療行為は、薬液を投与する注射や病変組織のサンプルをとる生検、血液を採取する採血、内視鏡下手術における手術器具を導入する孔を開けるトロカール穿刺など様々である。穿刺による正常組織への損傷は穿刺経路に限定されるため、非常に低侵襲な外科的治療診断行為であり、しかも、穿刺針しか使用しないので簡便で手術費用を低減することができる。 Medical practices using puncture needles are various, such as injection to administer medicinal solution, biopsy to take a sample of diseased tissue, blood collection to collect blood, trocar puncture to open a hole to introduce surgical instrument in endoscopic surgery . Since damage to normal tissue due to puncture is limited to the puncture route, it is a very minimally invasive surgical treatment and diagnostic action, and since only a puncture needle is used, it is simple and can reduce surgical costs.
しかし、目的の生体組織に穿刺針を安全かつ正確に到達させるには多くの困難が伴い、その一つとして、穿刺針の先端が目的の生体組織に正しく到達できたかの判定問題が挙げられる。
硬膜外麻酔を例に取れば、皮膚、筋肉、靭帯などの幾層もの生体組織を通過して、硬膜の手前で刺入を止めなければならない。このとき、硬さの異なる生体組織に到達する度に、穿刺針先端に負荷される切削力が変わるため、熟練した術者はこれを頼りに穿刺針先端がどの生体組織に到達しているかを判定している。しかし、穿刺が深くなっていくにつれて穿刺針側面と生体組織との間に生ずる摩擦力が増大するため、穿刺針先端に負荷される切削力の変化を穿刺針終端で知覚するのが難しくなる。
However, there are many difficulties in safely and accurately reaching the puncture needle to the target biological tissue, and one of them is a problem of determining whether the tip of the puncture needle has correctly reached the target biological tissue.
Taking epidural anesthesia as an example, it must pass through several layers of biological tissues such as skin, muscle, and ligaments, and puncture must be stopped before the dura mater. At this time, since the cutting force applied to the tip of the puncture needle changes every time it reaches the living tissue having different hardness, the skilled operator relies on this to determine which living tissue the tip of the puncture needle has reached. Judgment. However, since the frictional force generated between the side surface of the puncture needle and the biological tissue increases as the puncture becomes deeper, it becomes difficult to perceive the change in the cutting force applied to the tip of the puncture needle at the end of the puncture needle.
これに対して、下記特許文献1では、中空または中実の針部と、その側面を全部又は一部を覆い、針部と独立に運動可能な外筒部を備えた二重針のそれぞれに荷重計を設ける穿刺針刺入装置が提案されている。この穿刺針刺入装置によって穿刺針先端に負荷される切削力は中心にある針部に負荷され、また、穿刺針側面と生体組織との間に生ずる摩擦力は外筒部に負荷されるため、針部に備えられた荷重計の値の変化により生体組織の貫通を判定することが可能になる。
On the other hand, in the following
しかし、上記特許文献1では、荷重計により切削力を計測し、その変化を閾値による状態判定などによる信号処理により生体組織の貫通を判定しているが、生体組織の硬さは患者によって異なるため一律なアルゴリズムとパラメータで穿刺状態を判定することは困難である。また、一般に穿刺針を用いた医療行為では、熟練の術者は穿刺針を穿刺する際の様々な切削力の変化により、生体組織の貫通のみならず異物との接触などを知覚して、穿刺針の微妙な操作を行っていることから、切削力の変化を信号処理して一律な判定をしていては、切削力の変化のもつ様々な情報が術者に伝わらないおそれがあった。
However, in
そこで、発明者らは、特願2010−9248号において、硬さの異なる生体組織が層をなす部位に術者が穿刺針を刺入する際、穿刺針先端が到達している生体組織を知るのに有用な、穿刺針先端に負荷される切削力と、穿刺針の側面と生体組織との間に生ずる摩擦力とを分離することにより、術者が、穿刺針終端が目的とする生体組織に到達したことを正確に感知でき、術者の技能の差にかかわらず、安全に目的とする生体組織までの刺入を可能にするとともに、ロボットハンド等の遠隔操作により穿刺針を操作させる場合でも、穿刺針終端が目的とする生体組織に到達した情報を、ロボットハンド制御システムに正確に伝達できるようにした穿刺針刺入装置を提案した。 Therefore, the inventors know in Japanese Patent Application No. 2010-9248 the biological tissue to which the tip of the puncture needle has reached when the surgeon inserts the puncture needle into a site where biological tissues of different hardness form layers. By separating the cutting force applied to the tip of the puncture needle and the frictional force generated between the side surface of the puncture needle and the living tissue, the operator can remove the living tissue intended for the end of the puncture needle. When it is possible to accurately detect that it has reached the target, and to safely puncture the target biological tissue regardless of the skill level of the operator, and to operate the puncture needle by remote control such as a robot hand However, a puncture needle insertion device has been proposed in which information on the end of the puncture needle reaching the target biological tissue can be accurately transmitted to the robot hand control system.
この穿刺針刺入装置においては、先端に穿刺針を備えた内筒部と、この内筒部の側面の少なくとも一部を覆い、内筒部と独立に運動可能な外筒部を備えた穿刺針を刺入する穿刺針刺入装置であって、穿刺針刺入装置を生体内に刺入する際、内筒部に作用する切削力に抗して負荷される内筒部刺入力と、外筒部に作用する摩擦力に抗して負荷される外筒部刺入力とを分離する分離手段を設けている。 In this puncture needle insertion device, a puncture provided with an inner cylinder part provided with a puncture needle at the tip and an outer cylinder part which covers at least a part of the side surface of the inner cylinder part and can move independently of the inner cylinder part A puncture needle insertion device for inserting a needle, and when inserting the puncture needle insertion device into a living body, an inner cylinder portion puncture input loaded against a cutting force acting on the inner cylinder portion; Separation means is provided for separating the outer cylinder part stab input that is loaded against the frictional force acting on the outer cylinder part.
この分離手段としては、内筒部刺入力に相当する力が、術者あるいはロボットアームからの刺入操作力により付与され、外筒部刺入力に相当する力を、モーターなどの直動アクチュエータなどによる発生される刺入駆動力により付与されることにより実現している。
より具体的には、図1に示すように、内筒部1に術者4による刺入操作力が付与され、直動アクチュエータ6による刺入駆動力が外筒部2に付与され、この内筒部1と外筒部2がほぼ一定の相対的位置を保つよう、図2に示される制御系により、直動アクチュエータを制御して、外筒部刺入力を相殺する。
これにより、術者は、穿刺針終端が目的とする生体組織に到達したことを正確に感知できるとともに、術者の技能の差にかかわらず、安全に目的とする生体組織までの刺入を行うことが可能になる。
As this separating means, a force corresponding to the inner cylinder part stab input is applied by a puncture operation force from an operator or a robot arm, and a force corresponding to the outer cylinder part stab input is applied to a linear actuator such as a motor. This is realized by being applied by the insertion driving force generated by.
More specifically, as shown in FIG. 1, the insertion operation force by the
As a result, the surgeon can accurately detect that the end of the puncture needle has reached the target biological tissue, and safely inserts the target biological tissue regardless of the difference in the skill of the operator. It becomes possible.
こうした直動アクチュエータ等による刺入駆動力は、外筒部刺入力に相当する力を相殺するため、例えば、内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサが故障したり、外筒に刺入駆動力を付加する直動アクチュエータやその制御系が故障したりした場合、術者の意図に反する過度な刺入駆動力が外筒部2に発生し、円滑な刺入操作が不可能になる可能性がある。
例えば、図1において、内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサ12が故障して、内筒部1と外筒部2の実際の相対位置にかかわらず、外筒部2が内筒部1に対し、反刺入方向に偏倚しているとの検出信号を出力し続けた場合、直動アクチュエータ6から外筒部2に対し、過大な刺入駆動力が際限なく出力されることになり、術者の意図に反し、外筒部2のみが生体組織内に侵入し、最悪の場合、血管や重要臓器を損傷する可能性がある。
The insertion driving force by such a linear actuator or the like cancels the force corresponding to the outer cylinder part stab input. For example, a sensor for detecting the relative position between the inner cylinder part and the outer cylinder part fails, When a linear actuator that applies insertion driving force to the cylinder or its control system breaks down, excessive insertion driving force against the operator's intention is generated in the
For example, in FIG. 1, the
また、例えば、穿刺手技中に、刺入操作とかかわりのない外力が、内筒部1と外筒部2のいずれかに偶発的に作用した場合を想定すると、その一方が他方に対し大きく偏倚し、生体組織内に侵入し得ることは、安全上好ましくない。さらに、緊急時やトラブル発生時に、直動アクチュエータ6等に影響を受けることなく、内筒部1と外筒部2を連動させて、通常の穿刺針刺入装置と同様の手技を可能に確保することも必要である。
そこで、本発明の目的は、このような場合に備え、内筒部1と外筒部2との相対位置を所定範囲に規制することにより、内筒部1と外筒部2が過度に偏倚するのを防止することにより、術者に対し異常を瞬時に検知させて安全対策を促すとともに、どのような事態でも、通常の穿刺針刺入装置と全く同様の操作を確保することにある。
Further, for example, assuming that an external force unrelated to the puncturing operation is accidentally applied to either the
Therefore, an object of the present invention is to prepare for such a case, and by restricting the relative position between the
上記の課題を達成するため、本発明の穿刺針刺入装置においては、次のような技術的手段を講じた。すなわち、
(1)先端に穿刺針を備えた内筒部と、前記内筒部の側面の少なくとも一部を覆い、前記内筒部と独立に運動可能な外筒部を備えた穿刺針を刺入する穿刺針刺入装置であって、前記穿刺針刺入装置を生体内に刺入する際、前記内筒部に作用する切削力に抗して負荷される内筒部刺入力は術者により付与され、前記外筒部に作用する摩擦力に抗して負荷される外筒部刺入力は穿刺針刺入補助装置からの刺入駆動力により付与され、前記穿刺針刺入補助装置が、前記内筒部と前記外筒部が一定の相対的位置を維持するよう、前記刺入駆動力をフィードバック制御することにより、前記内筒部刺入力と、前記外筒部刺入力とを分離する分離手段を設けた穿刺針刺入装置において、前記内筒部と前記外筒部の相対位置が所定の距離以上偏倚したとき、両者の相対位置を制限する止め具を前記内筒部と前記外筒部の間に設けた。
In order to achieve the above object, the following technical means were taken in the puncture needle insertion device of the present invention. That is,
(1) and the cylindrical portion in having a puncture needle at the tip, covering at least a portion of the side surface of the inner cylinder part, piercing the puncture needle having a movable outer tubular portion independently of the inner cylinder part A puncture needle insertion device, wherein when inserting the puncture needle insertion device into a living body, an inner tube portion puncture input applied against a cutting force acting on the inner tube portion is applied by an operator. The outer cylinder part puncture input loaded against the friction force acting on the outer cylinder part is given by the puncture driving force from the puncture needle insertion assistance device, and the puncture needle insertion assistance device is so that the outer cylinder part and the inner cylinder portion to maintain a constant relative position, by feedback controlling the piercing driving force, separation for separating and the inner cylinder part barbs inputs, and said outer cylinder portion thorns input In the puncture needle insertion device provided with the means, when the relative position of the inner tube portion and the outer tube portion deviates more than a predetermined distance, A stop for limiting the relative position of the person is provided between the outer cylinder part and the inner cylinder part.
(2)上記の穿刺針刺入装置であって、前記止め具が、前記外筒部の内壁に当接したとき、オフになるリミットスイッチを設け、前記外筒部に対し作用する刺入駆動力を停止させるようにした。 (2) The puncture needle insertion device described above, wherein a limit switch that is turned off when the stopper comes into contact with the inner wall of the outer cylinder part is provided, and the insertion drive that acts on the outer cylinder part The power was stopped.
(3)上記の穿刺針刺入装置であって、前記リミットスイッチにより、前記外筒部に対し作用する刺入駆動力を停止させる際、前記外筒部と前記刺入補助力を出力する直動アクチュエータとを切り離す電磁クラッチを同時に作動させるようにした。 (3) In the puncture needle insertion device described above, when the insertion driving force acting on the outer cylinder portion is stopped by the limit switch, the outer cylinder portion and the insertion assisting force are directly output. The electromagnetic clutch that disconnects the dynamic actuator was activated at the same time.
(4)上記の穿刺針刺入装置であって、前記リミットスイッチにより、前記外筒部に対し作用する刺入駆動力を停止させる際、前記刺入補助力を出力する空圧式アクチュエータの圧力室を大気解放する電磁弁を同時に作動させるようにした。
(4) In the puncture needle insertion device described above, when the insertion driving force acting on the outer cylinder portion is stopped by the limit switch, the pressure chamber of the pneumatic actuator that outputs the insertion assisting force The solenoid valve that releases the atmosphere was activated at the same time.
本発明によれば刺入補助力フィードバック制御系に異常が生じ、外筒部が内筒部に対し所定の距離以上偏倚したような場合でも、内筒部に設けた止め具が外筒部の内壁に当接して、両者の相対位置がそれ以上偏倚するのを確実に防止することでき、穿刺手術の安全性を飛躍的に向上させることができる。 According to the present invention, even when an abnormality occurs in the insertion assisting force feedback control system and the outer cylinder part is biased more than a predetermined distance from the inner cylinder part, the stopper provided on the inner cylinder part is Abutting against the inner wall can reliably prevent the relative positions of the two from deviating further, and the safety of the puncture operation can be greatly improved.
以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施例1]
図3は、本発明の実施例1の穿刺針刺入装置3が、術者4と直動アクチュエータ6により生体組織5に刺入されている様子を示す。
[Example 1]
FIG. 3 shows a state in which the puncture
穿刺針刺入装置3は内筒部1と外筒部2から構成され、内筒部1は先端に穿刺針を備え、外筒部2により穿刺針先端を除く全体を覆われている。内筒部1と外筒部2とは互いに固着されておらず、後述するように、内筒部1に配設した正方向止め具29、負方向止め具30が、外筒部2の反刺入方向内壁、刺入方向内壁に当接して制止される範囲で、独立に運動可能となっている。
内筒部1と外筒部2の刺入方向における相対的位置を測定する内筒部外筒部相対的位置測定装置12が設けられており、穿刺針刺入補助装置として、外筒部2の終端に連結され、穿刺針刺入装置3の刺入方向に刺入駆動力を発生して位置決めする直動アクチュエータ6を使用している。術者4は操作ハンドル13により穿刺針刺入装置3に刺入操作力を付与し、生体組織5内に刺入させたうえで、内筒部1先端の穿刺針を目的とする生体組織に到達させる。その際の刺入操作力は、直接内筒部1の終端に伝達されている。
The puncture
An inner cylinder part-outer cylinder part relative
直動アクチュエータ6は、図2に示されるコンピュータ等を用いた制御系により、内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサ12の測定値に基づいて、内筒部−外筒部間の相対的位置を一定に保つように、外筒部2の終端の位置をフィードバック制御する。
The
内筒部1には、外筒部2の反刺入方向内壁に対して所定の間隙が形成されるよう、正方向止め具29が設けられている。この正方向止め具29は、外筒部2が内筒部1に対し、刺入方向に過度に移動した際、外筒部2の反刺入方向内壁に当接するようになっている。
The
(作用)
前記制御系の作用について説明する。穿刺針刺入装置3の先端は生体組織5を切り開いているので、その切削力は内筒部1に負荷される。内筒部1の終端には切削力に抗する内筒部刺入力が負荷されている。この負荷に対して、術者4が付与する刺入操作力が抗している。一方で穿刺針刺入装置3の側面は生体組織5と接しているので、その摩擦力は外筒部2に負荷される。外筒部2の終端には摩擦力に抗する外筒部刺入力が負荷されている。この負荷に対して直動アクチュエータ6が発生する刺入駆動力が抗している。
(Function)
The operation of the control system will be described. Since the tip of the puncture
内筒部1を術者4が押し込むと生体組織5が切削され、押し込まれた分だけ内筒部1が外筒部2から突出し、内筒部1と外筒部2の間の相対的位置が変化する。この相対的位置が変わらないようにフィードバック制御することで、内筒部1が常に外筒部2によって覆われた状態を維持し、摩擦力が内筒部1に負荷されるのを妨げることができる。
すなわち、外筒部2を駆動する直動アクチュエータ6及びその制御系が、内筒部1に負荷される内筒部刺入力と、外筒部2に負荷される外筒部刺入力とを分離する分離手段を構成している。
When the
That is, the
なお、手術が終了したり、あるいは、穿刺針刺入装置3の先端を一旦引き戻し、刺入ルートを修正したりする場合、術者4は、内筒部1を反刺入方向に操作力を加えることになるが、この場合も、内筒部1と外筒部2の間の相対的位置がフィードバック制御されることにより、外筒部2に作用する生体組織との摩擦力にかかわりなく、外筒部2が内筒部1に追随して、スムースに引き戻すことが可能になる。
When the operation is completed or when the tip of the puncture
これにより、内筒部1に負荷される切削力と外筒部2に負荷される摩擦力が分離され、術者4は内筒部1に負荷される切削力を容易に知覚することができる。その結果、穿刺針先端が到達している生体組織の硬さを術者4は容易に知覚することが可能になり、しかも、非常にスムースな引き戻しが可能になる。
Thereby, the cutting force applied to the
一方、直動アクチュエータ6や内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサ12が故障するなど、上述したフィードバック制御系が異常になった場合、内筒部1と外筒部2の相対的位置にかかわりなく、直動アクチュエータ6が、外筒部2に対し、刺入方向あるいは反刺入方向に駆動力を継続して出力する可能性がある。
例えば、内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサ12が、内筒部1と外筒部2の相対位置にかかわりなく、外筒部2が反刺入方向に大きくずれているとの検出値を継続した場合、直動アクチュエータ6が、外筒部2を刺入方向に駆動してずれを補償しようとすることになる。しかし、その際、内筒部1に設けた正方向止め具29が外筒部2の反刺入方向内壁に当接し、外筒部2のそれ以上の刺入方向への突出を防止することができる。一方、術者4には、正方向止め具29を介して、外筒部2の刺入方向の駆動力が負荷されることになるので、術者4は直ちに異常に気づき、直動アクチュエータ6をオフにするなどの対応を採ることができる。このことは、外筒部2に、術者4の意図しない刺入方向の外力が偶発的に作用した場合でも同様である。
On the other hand, when the feedback control system described above becomes abnormal, such as when the
For example, the
上述のように、正方向止め具29を設けるだけで、外筒部2が内筒部1を越えて単独で生体組織に侵入し、血管や重要臓器を損傷するのを確実に防止することができるが、この実施例では、内筒部1に、外筒部2の刺入方向内壁に対して所定の間隙が形成されるよう、負方向止め具30が設けられており、この負方向止め具30は、外筒部2が内筒部1に対し、反刺入方向に過度に移動した際、外筒部2の刺入方向内壁に当接するようになっている。
As described above, it is possible to reliably prevent the
すなわち、内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサ12の異常により、内筒部1と外筒部2の相対位置にかかわりなく、外筒部2が刺入方向に大きくずれているとの検出値を継続した場合、直動アクチュエータ6が、外筒部2を反刺入方向に駆動してずれを補償しようとすることになる。しかし、その際、内筒部1に設けた負方向止め具30が外筒部2の刺入方向内壁に当接し、外筒部2のそれ以上の反刺入方向への移動を防止することができる。その際、術者4には、負方向止め具30を介して、外筒部2の反刺入方向の駆動力が伝達されることになるので、術者4は直ちに異常に気づき、反射的に内筒部1に付加する刺入方向の操作力を高めたり、直動アクチュエータ6をオフにしたりするなどの対応を採ることができる。
That is, due to the abnormality of the
このような異常に対し、術者4が迅速に直動アクチュエータ6をオフできるよう、操作ハンドル13等の近傍に、直動アクチュエータ6をオフできるスイッチ14、特に押下したときのみ直動アクチュエータ6をオンにするスイッチ14を設け、異常時に術者4がこのスイッチ14を反射的に離すことにより、直動アクチュエータ6をオフできるようにすることが好ましい。
さらに、停止された直動アクチュエータ6が、外筒部2への駆動力伝達機構(減速機構等)を介して、術者4による操作の抵抗になる場合には、このスイッチに連動して、電磁クラッチ28などを作動させ、外筒部2を直動アクチュエータ6から切り離すようにすれば、術者4が内筒部1に負荷した刺入操作力がそのまま負方向止め具30を介して、外筒部2に伝達されるので、外筒部2の突出量を抑制しつつ、穿刺針刺入補助装置を備えていない通常の穿刺針刺入装置と同様の操作で手術を続行することが可能になる。
In order to enable the
Further, when the stopped
また、穿刺針の引き戻し操作を行う際も、術者4が内筒部1に負荷した引き戻し操作力がそのまま正負方向止め具29を介して、外筒部2に伝達されるので、外筒部2を内筒部1の内部に収容したまま、穿刺針刺入補助装置を備えていない通常の穿刺針刺入装置と同様の操作で穿刺針を引き戻すことができる。なお、直動アクチュエータ6として、空気圧アクチュエータを使用する場合には、圧縮室をリリーフする電磁弁をスイッチ操作に連動して作動させればよい。
In addition, when performing the puncture needle pull-back operation, the pull-back operation force loaded on the
[実施例2]
実施例2は、上述のような異常時に、内筒部1に設けた正方向止め具29が外筒部2の反刺入方向内壁に当接したとき、あるいは、内筒部1に設けた負方向止め具30が外筒部2の刺入方向内壁に当接したときに連動して、直動アクチュエータを自動的にオフすることにさらに安全性を高めたものである。
図4は、本発明の実施例2の穿刺針刺入装置3が、術者4と直動アクチュエータ6により生体組織5に刺入されている様子を示す。
[Example 2]
The second embodiment is provided when the
FIG. 4 shows a state where the puncture
この実施例では、正方向止め具29が外筒部2の刺入方向内壁に近接したとき、正方向止め具29によりオフになる正方向リミットスイッチ31が、外筒部刺入方向内壁に設けられている。同様に、負方向止め具30が外筒部2の反刺入方向内壁に近接したとき、負方向止め具30によりオフになる負方向リミットスイッチ32が設けられている。
In this embodiment, a positive
これらの正方向リミットスイッチ31、負方向リミットスイッチ32は、常閉型のスイッチであり、図5に示されるように、それぞれ直動アクチュエータ6を構成するモーターを制御するモーターアンプにそれぞれ入力されており、正方向止め具29が外筒部2の刺入方向内壁に当接したとき、そして、負方向止め具30が外筒部2の反刺入方向内壁に当接したとき、モーターアンプがオフとなり、直動アクチュエータ6を構成するモーターが停止される。
The positive
なお、この実施例においても、正方向リミットスイッチ31、負方向リミットスイッチ32に連動して、外筒部2から直動アクチュエータ6を切り離す電磁クラッチや電磁弁を作動させるようにすれば、通常の穿刺針刺入装置と同様の操作で刺入操作、引き戻し操作を行うことが可能になる。
In this embodiment as well, if an electromagnetic clutch or an electromagnetic valve for separating the
以上の実施例では、内筒部1に、外筒部2の反刺入方向内壁及び刺入方向内壁に当接する正方向止め具29及び負方向止め具30を設けたが、外筒部2の内壁にこれらの止め具を設け、内筒部1に形成された突起部などに当接させて、内筒部1と外筒部2の相対位置が所定の距離以上偏倚しないようにしてもよい。また、正方向止め具29と負方向止め具30の両方を設けたが、異常の発生態様に応じて、そのいずれか一方のみを設けてもよい。
さらに、正方向リミットスイッチ31、負方向リミットスイッチ32により、モーターアンプをオフするに限らず、内筒部−外筒部間の相対的位置を検出するセンサ12の検出値をゼロとしたり、モーターアンプから直動アクチュエータ6への出力のみをオフにして、タンバイ状態にしたりしてもよい。さらに、正方向リミットスイッチ31、負方向リミットスイッチ32がオン、オフを繰り返すチャタリングを起こすことのないよう、正方向リミットスイッチ31、負方向リミットスイッチ32がオフからオンに切り替わる場合は、直動アクチュエータ6への出力を徐々に上昇させたり、所定の時間後に上昇させたりすると好適である。
In the above embodiment, the
Further, the
以上説明したように、本発明によれば、腰椎麻酔や硬膜外麻酔、生検、採血、中心動脈穿刺、関節穿刺、内視鏡手術におけるトロカール穿刺等、硬さの異なる生体組織が層をなす部位や、硬さの異なる重要組織が穿刺経路周辺に存在する部位に、術者等が穿刺針を刺入する際、内筒部と外筒部の間に生ずる相対的位置が一定を保つよう、外筒部に対し作用する刺入補助力をフィードバック制御することにより、内筒部刺入力と外筒部刺入力とが完全に分離されることから、術者や遠隔装置による穿刺針刺入操作を円滑に行える。そして、刺入補助力フィードバック制御系に異常が発生して、外筒部が内筒部に対し所定の距離以上偏倚したときでも、内筒部に設けた止め具が外筒部の内壁に当接して、両者の相対位置を確実に制限するので、安全性がきわめて高い穿刺針刺入装置として広く利用されることが期待できる。 As described above, according to the present invention, biological tissues having different hardness, such as lumbar anesthesia, epidural anesthesia, biopsy, blood sampling, central artery puncture, joint puncture, and trocar puncture in endoscopic surgery, are layered. When an operator or the like inserts a puncture needle into a site where important tissue with different hardness exists around the puncture route, the relative position generated between the inner tube portion and the outer tube portion is kept constant. Thus, by performing feedback control of the insertion assisting force acting on the outer cylinder part, the inner cylinder part input and the outer cylinder part input are completely separated. Input operation can be performed smoothly. Even when an abnormality occurs in the insertion assisting force feedback control system and the outer cylinder part is displaced by a predetermined distance or more with respect to the inner cylinder part, the stopper provided in the inner cylinder part hits the inner wall of the outer cylinder part. In contact with each other, the relative position between the two is surely limited, so that it can be expected to be widely used as a puncture needle insertion device with extremely high safety.
1 内筒部
2 外筒部
3 穿刺針刺入装置
4 術者
5 生体組織
6 穿刺針刺入補助装置
12 内筒部外筒部間相対的位置測定装置
13 操作ハンドル
14 スイッチ
28 クラッチ
29 正方向止め具
30 負方向止め具
31 正方向リミットスイッチ
32 負方向リミットスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記穿刺針刺入装置を生体内に刺入する際、前記内筒部に作用する切削力に抗して負荷される内筒部刺入力は術者により付与され、前記外筒部に作用する摩擦力に抗して負荷される外筒部刺入力は穿刺針刺入補助装置からの刺入駆動力により付与され、
前記穿刺針刺入補助装置が、前記内筒部と前記外筒部が一定の相対的位置を維持するよう、前記刺入駆動力をフィードバック制御することにより、前記内筒部刺入力と、前記外筒部刺入力とを分離する分離手段を設けた穿刺針刺入装置において、
前記内筒部と前記外筒部の相対位置が所定の距離以上偏倚したとき、両者の相対位置を制限する止め具を前記内筒部と前記外筒部の間に設けたことを特徴とする穿刺針刺入装置。 A puncture needle puncture needle for inserting a puncture needle having an inner cylinder portion provided with a puncture needle at the tip and an outer cylinder portion which covers at least a part of the side surface of the inner cylinder portion and can move independently of the inner cylinder portion Input device,
When the puncture needle insertion device is inserted into the living body, the inner cylinder part puncture input applied against the cutting force acting on the inner cylinder part is given by an operator and acts on the outer cylinder part. The external cylinder portion puncture input loaded against the frictional force is given by the puncture driving force from the puncture needle insertion assist device,
The puncture Haritoge input auxiliary device, so that the outer cylinder part and the inner cylinder part to maintain a constant relative position, by feedback controlling the piercing driving force, and the inner cylinder part barbs input, the In the puncture needle insertion device provided with a separating means for separating the outer tube portion puncture input,
A stopper is provided between the inner cylinder part and the outer cylinder part to restrict the relative position between the inner cylinder part and the outer cylinder part when the relative position between the inner cylinder part and the outer cylinder part deviates more than a predetermined distance. Puncture needle insertion device.
前記止め具により前記内筒部と前記外筒部の相対位置が制限されたとき、これに連動して作動するリミットスイッチを設け、前記外筒部に対し作用する刺入駆動力を停止させるようにしたことを特徴する請求項1に記載の穿刺針刺入装置。 The puncture needle insertion device according to claim 1,
When the relative position of the inner cylinder part and the outer cylinder part is limited by the stopper, a limit switch that operates in conjunction with this is provided to stop the insertion driving force acting on the outer cylinder part The puncture needle insertion device according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011147886A JP5780517B2 (en) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | Puncture needle insertion device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011147886A JP5780517B2 (en) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | Puncture needle insertion device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013013530A JP2013013530A (en) | 2013-01-24 |
JP5780517B2 true JP5780517B2 (en) | 2015-09-16 |
Family
ID=47686816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011147886A Expired - Fee Related JP5780517B2 (en) | 2011-07-04 | 2011-07-04 | Puncture needle insertion device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5780517B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018071573A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Surgical puncture device insertion systems and related methods |
CN114795428B (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-02 | 北京微刀医疗科技有限公司 | Capacitive force feedback puncture needle and capacitive force feedback puncture device |
CN119055333A (en) * | 2024-09-19 | 2024-12-03 | 北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院) | Epidural space puncture positioning and automatic emergency treatment device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5466224A (en) * | 1990-12-18 | 1995-11-14 | Yoon; Inbae | Safety penetrating instrument having a triggered portal sleeve for establishing an endoscopic portal in an anatomical cavity wall |
JP4385118B2 (en) * | 2002-08-07 | 2009-12-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Needle-piercing device and method for detecting the operating state of the needle of the needle-piercing device |
-
2011
- 2011-07-04 JP JP2011147886A patent/JP5780517B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013013530A (en) | 2013-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102589556B1 (en) | Stapler reload detection and identification | |
US10420625B2 (en) | Vibration detection module, vibration detection method, and surgical system | |
US10875181B2 (en) | Surgical robot and method for controlling the same | |
KR102222672B1 (en) | Systems for detecting clamping or firing failure | |
EP3574847B1 (en) | Device for controlling compression of tissue | |
US10307204B2 (en) | Integrated bailout for motorized RF device | |
CN102711635B (en) | Systems and methods for minimally invasive surgical tools with haptic feedback | |
JP5148092B2 (en) | Energy surgical device | |
US8870865B2 (en) | Medical tool for reduced penetration force with feedback means | |
CN107249467B (en) | Puncture support system | |
US20090234273A1 (en) | Surgical trocar with feedback | |
US20100228250A1 (en) | Cut and seal instrument | |
BRPI0602436A (en) | surgical instrument having opposing fluid-activated claws | |
JP5780517B2 (en) | Puncture needle insertion device | |
KR20190094482A (en) | Indicator for knife location in a stapling or vessel sealing instrument | |
US10383609B2 (en) | Surgical instrument for making incisions | |
JP5751588B2 (en) | Puncture needle insertion device | |
De Lorenzo et al. | Experimental evaluation of a coaxial needle insertion assistant with enhanced force feedback | |
US20160058957A1 (en) | Method, system and device for detection of blood vessel penetration or prevention of blood vessel penetration for safely injecting liquids or gels under the skin surface | |
EP4098300A1 (en) | Cannula insertion system | |
JP5464426B2 (en) | Puncture needle insertion device | |
WO2018021582A2 (en) | Surgical system | |
US20200337760A1 (en) | Single-use surgical instrument | |
Cheng et al. | SAID: A Semi-Autonomous Intravenous access Device for Paediatric Peripheral Intravenous Catheterisation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150707 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5780517 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |